第四章 三相电路
dl4三相交流电路
EA 220 0 EB 220 120 EC 220 240
IA
N'
IB
IC
每盏灯的额定值为: 220V、 100W
求：各相电流
用结点电压法
A
EA E
N
B
C EC B
IA
N'
IB
A
ICR
E A B IA R
N E B C IB R
N'
EC
IC R
每盏灯为220V、 100W
X
单相电动势。
定子
Z
•
B 转子
4.1.2 三相电动势的特征
eXA Em sint
eYB Em sint 120 eZC Em sint 240
E msi nt (12 )0
大小相等，频率相同，相位互差120º
4.1.3 三相电动势的瞬时关系
eA eB eC
Em
eA+eB+eC=0
4.1.4 三相电动势的相量关系
分析：
设线电压为380V。 A相断开后，B、C 两相串连， 电压UBC （380V）加在B、C 负载上。如果两相负载对称， 则每相负载上的电压为190V。
A 一层楼
二层楼
B
结果：二、三楼电灯全部变暗， 不能正常工作。
C
...
三层楼
问题2：
若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等 （设二楼灯的数量为三层的1/4 ）结果如何？
RU2 484
P
22 00 22 012022 0120
R
R
R
UN'
2 112
RRR
N
A EE BA B
第四章 三相电路的分析
三相电路的分析
第4章 三相电路的分析
第一节 三相电源和三相负载 第二节 三相电路的分析计算 第三节 三相电路的功率
本章要求
1. 搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线 搞清对称三相负载 对称三相负载Y 联结时相线电压、 电流关系。 电流关系。 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法，理解中线的作用。 确联接方法，理解中线的作用。 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。 掌握对称三相电路电压 电流及功率的计算。 对称三相电路电压、
IA
•
1. Y联接 联接
设 UAN = UA = U∠0
• • • •
UA
– Y X Z C B
•
A +
•
A
o
IB UAB UCA
N
•
•
UBN = UB = U∠ − 120o UCN = UC = U∠120
• • •
•
•
o
UC
•
UB
•
IC UBC
•
•
B C
UAB = UAN − UBN = U∠0o − U∠ − 120o = 3U∠30o UBC = UBN − UCN = U∠ − 120o − U∠120o = 3U∠ − 90o UCA= UCN − UAN = U∠120o − U∠0o = 3U∠150o
IA
Z
•
Y –
C
注意
三角形联接的对称三相电源没有中点。 三角形联接的对称三相电源没有中点。
–
UB
•
B
IC UBC
•
•
B
第四章 三相电路(精)
第四章 三相电路一、选择题1．一台三相电动机，每组绕组的额定电压为220V ，对称三相电源的线电压l U =380V ，则三相绕组应采用________。
a) 星形联结，不接中性线 b) 星形联结，并接中性线 c)a 、b 均可 d ）三角形联结2．一台三相电动机绕组星形联结，接到l U =380V 的三相电源上，测得线电流l I =10A ，则电动机每组绕组的阻抗为________Ω。
a ）38 b) 22 c)66 d ）113．三相电源线电压为380V ，对称负载为星形联结，未接中性线。
如果某相突然断掉，其余两相负载的电压均为________V 。
a)380 b)220 c)190 d)无法确定4．对称三相负载三角形联结，电源线电压UV U =220∠0°，如不考虑输电线上的阻抗，则负载相电压UVU =________V 。
a ）220∠-120° b ）220∠0° c ）220∠120° d ）220∠150°5．对称三相电路负载三角形联结，电源线电压为380V ，负载复阻抗为Z=（8-j6）Ω。
则线电流为________A 。
a ）38b ）22c ）0d ）65.826．对称三相电源接对称三相负载，负载三角形联结，U 线电流U I =38.1∠-66.9°A ，则V 线电流V I =________A 。
a ）22∠-36.9°b ）38.1∠-186.9°c ）38.1∠53.1°d ）22∠83.1° 7．对称三相电路，电源电压tV 314sin 2220u UV =，负载接成星形联结，已知W 线电流)A 30t 314sin(22i W ︒+=，则三相总功率P=_______W 。
a ）660b ）127c ）3220d ）36608．在三相四线制的中线上，不准安装开关和熔断器的原因是_______。
《电子电工技术》课件——第四章 三相电路
2
I 3I 30
L3
3
U 31
I
3
I 3
I
U 12
1
I 2 U
I
2 I 3
I L1
23
负载对称时三角形接法的特点
L1
U 31 L2 L3
I L1
U 12
I 1
I
L2
U I
23
L3
I 3
ZZ Z
I 2
每相负载电压=电源线电压
I 3I
l
p
各线电流滞后于相应各相电流30°
第三节 三相负载的功率 每相负载
定子 W2
•
V1 转子
三相电动势 分别称为U、V、W相或1、2、3相
e E sin t
1
m
e E sint 120
2
m
e E sint 240
3
m
Em sin( t 120)
E E0 1
E E 120 2
E3 E 120
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º
称为对称电动势。
e 2
3
L2
L3
L1
e 1
e
L2
2
L3
(2)三相负载
星形负载
Z
Z
Z
三角形负载
Z
Z
Z
(3)三相电路计算
负载不对称时：各相电压、电流单独计算。 负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。
电流其余按对称原则，相线电流的关系一一写出。
三相电路的计算要特别注意相位问题。
负载Y形接法
I I
l
P
负载Y形接法有中线时
22633-第4章 三 相 电 路
4.2.2
三相负载的三角形连接
把三相负载分别接在三相电源中两根 相线之间的接法，称为三角形连接，常用 “△”标记，如图4-12所示。
图4-12 三相对称负载作三角形连接
在三角形连接中，由于各相负载是接 在两根相线之间的，因此负载的相电压就 是电源的线电压，即U△线 = U△相。
三相对称负载作三角形连接时的相电 压是作星形连接时的相电压的 3 倍。 因此，三相负载接到电源中，是作三 角形连接还是星形连接，要根据负载的额 定电压而定。
图4-1 三相交流发电机的示意图及电动势的正方向
一般把3个大小相等、频率相同、相位彼 此相差120°的恒压源称为对称三相恒压源。 以后在没有特别指明的情况下，三相电 源就是指对称的三相交流电源，并且规定每 相电动势的正方向是从线圈的末端指向始端， 如图4-2（b）所示，即电流从始端流出时为 正，反之为负。
三相总无功功率为
Q 3U线I线 sin z 3 100 3 30 sin 60 7 794(Var)
三相总视在功率为
S 3U线I线 3 100 3 30 9 000(V A)
由此可知，负载由星形连接改为三角 形连接后，相电流增加到原来的 3 倍，线 电流增加到原来的3倍，功率增加也到原来 的3倍。
4.2 三 相 负 载
4.2.1
三相负载的星形连接
把三相负载分别接在三相电源的相线 和中线之间的接法，称为三相负载的星形 连接，如图4-6所示，图中Za、Zb、Zc为各 负载的阻抗值，N′为负载的中性点。
图4-6 三相负载的星形连接
负载两端的电压称为负载的相电压。 负载的线电 压就是电源的线电压。
（2）当负载为三角形连接时，相电压 100 30 V 。 等于线电压，设 U UV
第四章三相电路试题及答案
第四章三相电路一、填空题1.三个电动势的_____ 相等，_______ 相同， _____ 互差120°,就称为对称三相电动势。
2.对称三相正弦長（包括对称三相电动势，对称三相电压、对称三相电流）的瞬时值之和等干 _____ O3.三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序称为 _____ o4.三相电压的相序为U-V-毀的称为_______ 相序，工程上通用的相序指 ______ 相序。
5•对称三相电源，设V相的相电压〃v=220Z90°V,则U相电压〃u= ______ R相电压〃w=6.对称三相电源，设U相电压为Uc=22oV2sin314tV,则V相电压电压为Uv= ___________ , W 相电压为Uvr= ______ o7.三相电路中，对称三相电源一般联结成星形或 ______ 两种特定的方式。
8.三相四线制供电系统中可以获得两种电压，即 ______ 和______ o9.三相电源端线间的电压叫_____ ,电源每相绕组两端的电压称为电源的________ 。
10.在三相电源中，流过端线的电流称为_______ ,流过电源每相的电流称为______ o11.流过三相发电机每相绕组内的电流叫电源的______ 电流，它的参考方向为自绕组的相尾指向绕组的______ O12.对称三相电源为星形联结，端线与中性线之间的电压叫_______ 。
13.对称三相电源为星形联结，线电压〃uv与相电压之间的关系表达式为____________ 。
14.对称三相电源为三角形联结，线电流八与相电流/uv之间的关系表达式为 ___________ 。
15.有一台三相发电机，其三相绕组接成星形时，测得各线电压均为380V,则当其改接成三角形时，各线电压的值为______ o16.在图5-1 中，U u=220Z0a V, （7 v=220Z-120° V, 〃弋=220匕120° V,则各电压表读图＞117.对称三相电源星形联结，若线电压gy=380j!sin（3t+30°）¥,则线电压Lw= _____________ , Uwu= _____ ; 相电压Uu= _____ , Uv= ______ , Uw=________ , 0 v= _______ , U v=______ , U w= ______ o18.对称三相电源三角形联结，若U相电压U u=22OZO s V,则相电压〃v= __________ , U^-= _____ , 线电压〃uv= _____ , U w= _________ , U wu= ______ o19.对称三相电源U相电压"“=Umsin（3卜吕）V,则星形联结时，线电压％” =_________ o20.若在三角形接法的发电机中，相电流/VU=1A, Z^=1Z-12O# A, /UW=1Z120* A,贝|」线电流 / c= __ , j v= _______ , i - __________ o21.三相发电机多为______ 联结，三相变压器可接成______ 或______ 形。
三相正弦交流电
由负载
性质决定
P PA PB PC
P 3 U p I p cos
Il I p
星形接法时： U l 3U p
三角形接法时： U l
UP、IP代表负载上的相电压和相电流
Up
I l 3I p
P 3 Ul Il cos
在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：
B C
iAB
iB
iCA
iBC
u BC iC
负载对称三角 形接法，负载 两端的电压等 于电源的线电 压；线电流是 相电流的 3 倍， 相位落后对应 的相电流30°。
U
U l p负载 I l 3I p 30
各电流的计算
A 每相负载电流
iA
u AB
I AB I BC I CA
一、 三相负载星形接法及计算
u AN
A N
iA
ZA
i AN
ZB
uCN
u BN
C
B
iC iB
ZC
iCN
iBN
相电流(每相负载上的电流)： 线电流(三条端线上的电流)：
、I 、 I I AN BN CN
I N
: 中线电流
、 、 I I I A B C
N I AN I BN I CN I
0 I N
应用实例----照明电路
正确接法: 每组灯相互并联, 然后分别接至各 相电压上。设电 源电压为：
A
能否取消中线？
一组 N 二组
B
...
Ul
UP
380
220
V
第四章三相交流电路的分析与计算
第四章三相交流电路的分析与计算三相交流电路是一种常见的电力系统，在工业和住宅区域都有广泛应用。
它与单相交流电路相比具有更高的效率和功率因数，因此在大型电机和电气设备中得到广泛使用。
本文将介绍三相交流电路的基本理论和计算方法。
首先，我们需要了解三相电源和负载之间的基本关系。
在三相电路中，有三个交流电源相互呈120度相位差，分别称为A相、B相和C相。
这三个相位差的存在使得电路中的电流始终保持平衡，因此电压和电流始终稳定。
在进行三相电路的分析和计算之前，需要明确以下几个基本概念。
1. 相电压（Phase Voltage）：相电压是指三个电源相对于中性线或地线的电压。
它在三相电路中的表示为VA、VB和VC。
2. 线电压（Line Voltage）：线电压是指三个电源之间的电压。
它是相电压之间的差值，也即VA-VB、VB-VC和VC-VA。
3. 相电流（Phase Current）：相电流是指电路中的负载电流。
它指的是通过每个负载的电流，用IA、IB和IC表示。
4. 线电流（Line Current）：线电流是指三个负载电流之间的差值。
它是相电流的向量和，用IAB、IBC和ICA表示。
了解了上述基本概念后，我们可以利用基本电路理论进行三相交流电路的分析和计算。
1.三相电压和电流关系：在三相电路中，相电压和线电压之间的关系是：VA=√3VL其中VL是线电压的大小。
同样，相电流和线电流之间的关系是：IA=√3IL2.三相功率计算：在三相电路中，有三种类型的功率，即有功功率、无功功率和视在功率。
它们之间的关系可以利用功率三角来表示：S=P+jQ其中，S表示视在功率，P表示有功功率，Q表示无功功率。
有功功率和无功功率的计算公式如下：P = √3 VL IL cosθQ = √3 VL IL sinθ其中，θ是电路中电流和电压之间的相位角差。
3.三相功率因数：功率因数是衡量电路效率的一个重要指标。
在三相电路中，功率因数的计算公式如下：PF=P/S其中PF表示功率因数。
电工学-第四章
Z
Z 三角形联结
具体采用何种接法，应根据电源电压和负载 额定电压的大小来决定。 原则上应使负载的实际电压等于其额定相电 压。
一、三相负载的星形连接
把三相负载分别接在三相电源的一根相线和 中线之间的接法（常用“Y”标记）。
三相负载的三个末端联结在一起，接到电源 的中性线上。 三相负载的三个首端分别接到电源的三根相 线上。
eA Em sin t
eB Em sin(t 120)
eC Em sin( t 240)
Em sin( t 120)
eA
eB
eC
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
C+
N
+• B
+
X
2
0
2 5
7 4 3 5 11
6 3 2 36
6 323 6
t
A相 B相 C相
§4－2 三相负载的连接方式
三相负载——接在三相电源上的负载。
对称三相负载——各相负载相同的三相负载，如三相电动机、
大功率三相电路等。
不对称三相负载——各相负载不同，如三相照明电路中的负载。 L1 L2 L3 N
Z3
Z2
Z1
M
3～
三相负载也有两种接法:
L1
L1
Z
N L2
Z
Z
L2
L3
L3
星形联结
Z
I1
+
IL1
IN
I3
IL2
I2
+
IL3
1.线电流与相电流的有效值关系?
技能培训专题 电工课件 第四章 三相交流电路
1200
E、eU=311sin（314t-1500）
•
EW
讨论：
讨论
1、对称的三相交流电动势的相位差互差（ C ）。
A、600 B、900 C、1200 D、1500
2、对称的三相交流电动势的特点是（ A C E ）。
A、频率相同 B、相位相同 C、幅值相等
D、初相相同
E、相位互差1200
3、三相对称交流电动势在任一时刻的瞬时值之
压升高而被击穿。.
讨论3、
（3）在三相不对称低压供电系统中，中性线上不允 许安装熔断器或开关，以免断开引起事故。
L1 L2 L3 N
二、三相负载的三角形连接
•
IU
U
U 相 U 线
•
U UV (U L )
•
I WU
ZW
•
IUV
ZV ZU
•
V
IV
•
I VW
•
IW W
•
U U (U )
相电压: 每相负载两端的电压（负载都接在两根火线之间）
零线: 从零点引出的输电线称为零线； 相线：从三个线圈的始端引出的输电线称为相线（火线）
线电压：相线与相线之间的电压；
相电压：相线与中线之间的电压。
中性点 接地后 称零点
+ e–U
+eW –eV +
相电压
U1
线电压
N
V1
W1
一、三相电源的星形连接
颜色标示法，U-V-W相分别用黄-绿-红表示。
eu eW
使用任何电气设备，均要求负载承受的电压等于它的额定电
压，所以负载要采用一定的连接方式，以满足负载对工作电
压的要求。若两个灯泡接反了会怎样？
第4章 三相电路
* 电源相电压=负载相电压
•
•
U Lp U p
(2) 负载Y联结三相电路的计算
UA
IAN
A
UB IA
ZA
IBN
B
ZB
UC IB
ICN
Z
IC
ZC
N
IN
①负载不对称时，各相单独计算。如：
IA
UA ZA
U A
| Z A | A
0
I A A
UA A
UB IA
B
UC IB
Z
IC
IAN
ZA
IBN
ZB
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20
UB IR B 12 .710 127 V
UC IR C 12 .7 20 254 V
RA
N
RC
RB
(a)
I B
+
U–´A U–+´B
C (b)
结论
1：负载不对称而又没有中线时，负载上可能得 到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压， 有的达不到额定电压，都不能正常工作。
问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/3 ）结果如何？
分析
A
UC
1 380 5
76 V
R3 R2
4
B
UB 5 380 304 V C
结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。
1:照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以 绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零 线可靠。
三相负载
如三相电动机
不对称三相负载： 不满足 ZA =ZB = ZC 如由单相负载组成的三相负载
船舶电气基础——三相电路
§4-4三相功率
a．不对称负载 P=PA+PB+PC b．对称负载 P=3P=3UpIpcos
练习与思考
低于额定电压，负载相电压不对称（可用支 路电流法求）。 b.中线的作用使不对称负载的相电压对称，故 不许中线断开，中线不得接熔丝或开关。 注意:楼房照明负载是不对称的
§4-3 负载三角形联接的三 相电路
1．电路 （电动机属对称三相电路） UAB=UBC=UCA Ul（相-相）=UP（负载端）
2．线电流与相 电流之间的关系 线电流iA、iB、iC 相电流iAB、iBC、iCA。
2．对称负载特点 ZA= ZB= ZC=|Z|ej IA= IB= IC= Ip=Il= Up/|Z| iA、iB、iC相位互差120° iA+iB+iC=0
中线电流 IN IA IB IC 0
故对称负载时中线没电流,有无中线一样。
3．三相三线制(无中线)不对 称负载
特点：在三相三线制时,若负载不对称,则 a.有的相相电压高于额定电压，有的相相电压
§4-2负载Y联结三相电路
IA
Y 联结时：
+
UA
N–
IN
––
UB
IB
+
Ia
ZA N'
ZB
ZC
UC IC
+
1)负载端的线电压＝电源线电压
2)负载的相电压＝电源相电压
3)线电流＝相电流
4)中线电流 IN IA IB IC
UL 3UP
IL IP
IA
UA ZA
IB
UB ZB
IC
UC ZC
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算
三相正弦交流电
iBC
（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。
（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有
效值相等，相位互差120 。有效值为：
I AB
I BC
I CA
IP
Ul Z
§4.5 三相电路的功率
由负载
性质决定
三相总有功功率： P PA PB PC
负载对称时： P 3 U p I p cos
IAN 、IBN、ICN
IA 、IB 、IC
IN : 中线电流
IN IAN IBN ICN
星形接法特点
iA
1）
相电流=线电流
IIICBA
IIICBANNN
A
N
iN
i ZA
AN
C B
i i C ZB
ZC iBN
iB
CN
2）每相负载承受电源的相电压
Il Ip
IA
IB
IAN
IBN
U AN ZUABN
中线的作用：使星形连接的不对称负载得到相等的
相电压。为了确保中线在运行中不断开，其上不允许 接保险丝也不允许接刀闸。
总结： Y形（星形）连接时
1、负载对称时，中线不起作用。不论有无中线
IN 0
U NN 0
2、负载不对称无中线时 U NN 0
3、负载不对称有中线时 U NN 0 IN 0
应用实例----照明电路 能否取消中线？
ZB
IC
ICN
U CN Z
二、对称负载星形接法时的情况
U AB
IA
A
U CA U BC
U AN IN UCN IC
U BN IB
Z
Z
电工学-第四章(三相交流电)PPT课件
.
46
影响触电危险程度的因素
3. 电流作用时间 电流对人体伤害同作用时间密切相关。可
以用电流与时间乘积（又称电击强度）来 表示电流对人体的危害。触电保护器的一 个主要指表就是额定断开时间与电流乘积 〈30mAs。实际产品可以达到3mAs，故 可有效地防止触电事故。
.
47
影响触电危险程度的因素
.
13
§4－2 三相负载的连接方式
三相负载——接在三相电源上的负载。
对称三相负载——各相负载相同的三相负载，如三相电动机、
大功率三相电路等。
不对称三相负载——各相负载不同，如三相照明电路中的负载。 L1 L2 L3 N
Z3
Z2
Z1
M
3～
.
Байду номын сангаас
14
三相负载也有两种接法:
L1
L1
Z
N L2
Z
Z
L2
L3
L3
4. 电流途经
如果电流不经人体脑、心、肺等重要部位， 除了电击强度较大时可能造成内部烧伤外， 一般不会危及生命。但如果电流流经上述 部位，就会造成严重后果。这是由于电击 会使神经系统麻痹而造成心脏停跳，呼吸 停止。例如，电流从一只手到另一只手， 或由手流到脚，就是这种情况。
.
48
影响触电危险程度的因素
拖动作匀速转动。 定子三相绕组切割 转子磁场而感应出 三相交流电动势。
L1 • L2' •
S
• L3'
2. 三相交流电动势的特点 L3
幅值相等 频率相同 相位差 = 120
.
N
L1'
L2
4
三相对称电动势的表达式
第四章 三相交流电路及其应用.ppt
所以有 相量图如图4-6所示。
U U U V U W 0
（4-7）
由于三相电压相量图和为零，在三角形回路中就不会有电流。 但如果一相绕组接反，导致三相绕组电压相量和不为零，而为 一相电压的两倍。由于发电机绕组阻抗小，三角形回路中将产 生很大的环流，给发电机绕组带来烧毁的危险。加之它只能输 出一种电压，所以在工程技术上，三相电源的三角形联结很少 使用，大量使用的是星形联结。
上一页 下一页 返接成三角形时，由于每相绕组直接跨接在两相线
之间，所以线电压等于相电压，即 U L U P
（4-6）
这种供电系统与星形联结相比，只有一种电压输出，由于发电 机为三12相0°绕，组任对意称两，相每电相压电的压相量UU和、与UV第、U三W相电数压值大相小等相，等相、位方差 向相反。
第四章 三相交流电路及其应用
4.1三相电源 4.2三相电路分析 4.3三相电路的功率 4.4发电、输电及工业企业配电 4.5安全用电
4.1三相电源
4.1.1三相对称电源的产生
三相交流电由三相交流发电机产生。图4-1是一台三相交流发电 机的示意图它主要由定子（磁极）和转子（电枢）组成。发电 机的转子绕组有U1—U2，V1—V2，W1—W2三个，每一个绕组称 为一相，各相绕组匝数相等、结构相同，它们在定子圆周上彼 此相隔120°。三相绕组的始端分别用U1、V1、W1表示，末端分 别用U2、V2、W2表示。这三相绕组分别称为U相绕组、V相绕组、 W相绕组。
因为相电压是对称的，所以线电压也是对称的，即各线电压之
间同的理相可位求差U也V都W、是U1W2U0°，。得从出该图UU可UVW以V 推出33UUUVUUV
2UU COS 30
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
应用实例--照明电路
A
一层楼 ... N
二层楼
Ul
UP
380 220
V
B
C
三层楼
则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。
问题1：若一楼出现短路，二、三楼接通。求二三楼上 各相负载电压？
U R2
U
BA
380
V
A
R3
U R3
U
CA
380
V
R2 B
C
结果：二楼、三楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁。
我国供电系统提供三相对称电源采用三相四 线制，相电压为220V，线电压为380V，负载接 入电路必须满足其电压的额定值。
其电路如图所示：
A
C B
uA
iA
iN
uB uC iB
|ZA|
|ZB| |ZC|
iC
下面讨论负载的线电压、相电压、线电流、相 电流及其关系。
A
C B
uA
iA
iN
uB uC iB
|ZA|
相量图如图所示
根据相量图，线电压与相电压 的有效值关系可得
即，
由此，星形联接的发电机
或变压器可以输出两种电
30°
压，如：220V和380V。
线电压越前与之对应的相
电压的相位30°。即：
•
•
UAB 3 UA / 30o
•
•
UBC 3 UB / 30o
要求：已知其中之一能写出其 余的五个电压。
•
•
定子中放三个线圈：
A•
AX B Y CZ
S Y•
首端 末端
C
1、三个线圈空间位置
N
互成120o
2、 转子装有磁极并
X
以 的速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
三相对称电动势的表达式
电源的电压达到最 大值的顺序叫相序。
定义A→Ｂ→Ｃ为顺序。
定义A→Ｃ→Ｂ为逆序。
uA
uB
uC
A相
0
t
B相
C相
三相对称电动势的相量表示法 与前面瞬时值表示法和波形曲线表示法所对应
的Байду номын сангаас相对称正弦交流电也可用相量表示法表示：
根据以上三种表示法都可以求得，对称三相 交流电的任意瞬时值之和恒为0。
相电压：每相绕组两端的电压，即端线与中线之间
的电压。其有效值为UA、 UB、 UC，一般用U p表示。
A
IL2
I2 +
L2
U23 ( U2 )
+
IL3
L3
1.线电压与相电压的有效值关系
相线（火线） 线电压 相电压 线电流 相电流 三相三线制
U12= U1
U23= U2
U31 = U3
UL= UP 2.线电流与相电流的有效值关系
IL1 = I1 - I3 IL2 = I2 - I1 IL3 = I3 - I2
4.1 三相电源
三相电路在生产上应用最为广泛。发电、输 配电和主要电力负载，一般都采用三相制。
三相交流发电机是产生正弦交流电的主要设备。
N S
三相交流发电机由三
个对称的绕组组成，在空
间上彼此相差120，它们
NN
的始端记为A、B、C，末
SS
端记为X、Y、Z。
NN SS
NN SS
4.1.1 三相电源的产生
uC C
uA N
uB B
uA uAB
uB
uC uBC
A 线电压：任意两端
线之间的电压为线 电压。其有效值为 N UAB、 UBC、 UCA， uCA 一般用Ul 表示。 B 注意:下标的书写顺序
C
二、三相电源的星形联结
L1 L2 L3
+++ e1 e2 e3 －－－
L1′ L2′ L3′
L1
L1 ′ L3′ L2′
电 工电子 学
Electrotechnics
主讲 李宁
第4章 供电与用电
4.1 三相电源 4.2 三相负载 4.3 三相功率 4.4 触电和防护 4.5 静电防护、电器防火和防爆
第4章 供电与用电
本章要求: 1.三相对称负载（星形和三角形）中的电压－电流 关系及功率关系；中性线的作用。 2. 电路分析重点要弄清电压、电流的相位关系。通 常应取相电压或线电压中的一个相作为参考相量。
|ZB| |ZC|
iC
在星形联接的电路中，负载的相电流 与线电流之间的关系为：
负载的线电压、相电压与电源的线电压、 相电压之间的关系为：相等
且：
A
C B
uA
iA
iN
uB uC iB
|ZA|
|ZB| |ZC|
iC
三相星形负载的电流计算
对于星形联接的三相电路,每相负载中的电流为：
A
C B
uA
iA
iN
IL1
I1
+
L1
I3
U12 ( U1 )
U31( U3 )
IL2
I2 +
L2
U23 ( U2 )
+
IL3
L3
IL2
－I2 I3
IL1 =√3 I1 －30o
30
I1
－I3
IL2 =√3 I2 －30o IL3 =√3 I3 －30o
IL2 －I1 I2
IL1
4.2 负载星形联接的三相电路
三相电路的分析方法与单相基本一致。
UCA 3 UC / 30o
三、三相电源的三角形联结
L1 L2 L3
+++ e1 e2 e3 －－－
L1′ L2′ L3′
L3′ L1
L3
L1′
L2′
L2
三角形联结
将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相 绕组的末端连接在一起，形成闭合回路。
I1
+
IL1
L1
I3
U12 ( U1 )
U31( U3 )
uB uC iB
iC
|ZA|
|ZB| |ZC|
中线电流可由相量式表示如下：
A
uA
iA
iN
C
uB uC iB
B
iC
当负载满足以下条件时：
|ZA|
|ZB| |ZC|
我们称负载是对称的，或称三相对称负载。
此时，三相电流也是对称的。即大小相等， 相位互差120o。
A
uA
iA
iN
C
uB uC iB
B
iC
此时中线电流等于零，即：
|ZA|
|ZB| |ZC|
在对星形联接三相对称电路进 行计算时，一般只计算一相即 可。其它各相可直接写出。
讨论
照明电路能否采用三相三线制 供电方式？
不加零线 会不会出 现问题?
A 一层楼
N
二层楼 B C
...
三层楼
负载不对称时，中线不能省。
正确接法: 每层楼的灯相互 并联,然后分别接 至各相电压上。 设电源电压为：
L3
L2
星形联结
发电机三相绕组通常将三个末端接在一起。 三个绕组末端的连接点称为中性点 ( N )。 三个首端L1 、L2、 L3称为端点。 由中性点N引出的供电线称为中性线或零线。 由三个首端引出的供电线称为相线或火线。
线电压与相电压的关系
由电压瞬时值的关系可知
30°
由于它们都是同频率的正弦量，都可 用有效值相量表示，即
⑴根据实际电路画出电路模型图； ⑵选择电压或电流的参考方向； ⑶根据基本定律和分析方法求解电路中i～u的关系； ⑷再进一步确定三相功率。
三相电路的负载有两种联接方法： （1）星形(Y)联接； （2）三角形()联接。
电路如下图所示
电灯等单相负载为三相四线制
电动机为负载三相三线制
A B C N
两者皆为星形联接