三相交流电路总结(精)
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对称三相电源是由3个等幅值、同频率、初相依次相差120°的正弦电压源连接成星型(Y )或三角形(△)组成的电源。
其相电压方程为:
u A =√U P cos (ωt)
u B =√P cos (ωt−120°)
u A =√U P cos (ωt+120°)
式中U P 为相电压的有效值。
有效值是根据电流热效应来规定的,让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。我们日常所说的380V 、220V 指的是电压的的有效值,而不是平均值。
上述A 相超前于B 相,B 相超前于C 相的相序称为正序。
同一时刻对称三相电压的瞬时值代数和为零:u A +uB +uC =0。
相电压:端线与中线之间的电压,也常用下标字母次序表示其参考方向,分别记为u AN ,u BN 、u CN ,简记为u A 、u B 、u C ,其有效值用U P 表示。
线电压:端线之间的电压,参考方向习惯上规定为由先行相到后续相,且习惯上用下标字母的次序表示,分别记为u AB ,u BC ,u CA 其有效值用U L 表示。
u AB =uA −u B =√P 【 cos (ωt)−cos (ωt−120°)】
=√√U P cos(ωt+30°)
=√U L cos(ωt+30°)
同理:
u BC = uB −u C =√U L cos(ωt−90°)
u CA = uC −u A =√U L cos(ωt+150°)
式中U L =√U P
对于星型连接的三相电源,相电压对称时,线电压也一定依序对称,它是相电压的√倍,依次超前u A 、u B 、u C 的相位为30°。
对于星型连接的三相电源,线电流等于相电流。
对于三角形连接的三相电源,线电压等于相电压。相电流对称时,线电流也一定对称,它是相电流的√倍,依次滞后I AB ,I BC ,I CA 的相位为30°。
以上关于相电压、线电压和相电流、线电流的关系也适用于对称星型负载和三角形负载。
三相电路的功率
三相电路中,三相负载的有功功率等于各相负载有功功率之和。即:P=PA +PB +PC
每项负载的功率:P P =UP I P cos φ
当三相负载对称时,每相功率相同,则:P=3PP =3UP I P cos φ
对于星型连接,U P =UL /√I P =IL ,代入上式得:P=3UL /√L cos φ=√U L I L cos φ 对于三角形连接,U P =UL 、I P =IL /√,代入上式得同样结果。
所以对于对称三相电源和负载,其功率计算公式为:
P O =PI ŋ=√L I L cos φŋ
对称三相电路的瞬时功率是一个常量,其值等于平均功率,这是对称三相电路的一个优越性能。