电工技术(第三版)段发阶 付植桐 第3章

UB UC
UCA
UC
UA
3.1.2 三相电源的联接-相量图
若三电源相电压是对称的并设 则
UA U P0
UB U P 120
UC U P120
UAB UBC UCA
3UA 3UB
30 30
线电压超前300
3UC
30
线电压有效值
3倍
P47 例2.4有详细说明
UAB UBC UCA
3.8A 2.2A
图3.2.10 [例3.6]电路图
负载在角接法中,也有人用 单脚标表示一相,如图所示.
Z 此处ZU应理解为 U‘V’。
ZU中的U与电源U相虽同名 ，但含义不同。
书上错为相量图
例题：例3.6-图3.2.10
[解]当开关K闭合时三个电流表读数相等，说明三相负载是对称
的。故
IP
Il 3.8 2.2A 33
三线之间互差120度，线电压比相对应的相电压提前30度，UUV 3UU30
线电流：电源火线中的电流，IL, （IU， IV，IW，）。
3.1.2三相四线制 相电压,线电压,线电流 P80
电源的相电压U P、线电压 UL 3UP 和线电流 I L 。
注意区别:
三相四线制Y型负载的相电压 UP ＝ UP 、 相电流 I P I L
IA
IB
IC
UP Z
A
B
C
arctan X R
图3。2.5对称负载星形联接的三相三线制电路
三相三线制星形联接-负载对称
因此，这时中性线电流等于零，即
IN IA IB IC 0
电压和电流的相量图及三相三线制电路 电流的参考方向
图3.2.4对称负载三相三线联接时 电压和电流的相量图
3.1 三相电源
3.1.1 三相对称电动势的产生
电枢是固定的，亦称定子，由 定子铁芯和三相绕组组成。
电机的磁极是旋转的，亦称转 子。上绕有励磁绕组，通以直 流电励磁
3.1 三相电源
其中一组绕组如图所示。
电机的转子由原动机带动、并按顺 时针方向作匀速旋转时，在三个绕 组中所产生的电动势分别为:
220 3 A 12.70A 10 20
UV
UVW
RV RV RW
220
3 10 V 127V 30
UW
UVW
RW RV RW
220
3 20V 254V 30
V相电压不足，灯不太亮。 若是马达，电压不足将停转 而烧毁。
而W相有烧坏的危险。 若W烧断，则V相保全； 若W烧通，则V相承受
图3。2.5对称负载星形联接的三相三线制电路
P86-3没有中线,电流怎样流回电源?
三相三线制电路电流流向：
任何瞬时流进中点的电流总等于流出中的电流，三条端线 互为回路的。
图中绘出了两个瞬间（t1和t2）所对应的电路电流的实际方
向.
瞬间电流的实际方向
图3.2.6三相三线中电流的实际流向
例3.4-考题
这组电压称为三相电源，它们的相量表
达式为
•
U U U0
•
UV
U 120
•
U W U120
图3-3 三相交流发电机 三个绕组的电压方向
3.1 三相电源
对称三相电源的波形、相量图分别如图
（a）
（b）
图3-4对称三相电源的波形及相量图
对称三相电源的特点是：
正相序A→B→C→A 逆相序C→B→A
星形三相对称负载，每相R=6Ω，XL=8Ω. 试求电流。 对称，只算一相：
uAB 380 2 sin(t 30)V uA 220 2 sintV 为什么
UA
U AB 3
380 3
220V
因为uA比uAB滞后30
IA
UA Z
220 22A 62 82
iA比uA滞后角
arctan XL arctan 8 53
当开关K打开时，ZC断电，所以相电流IC=0.因此三个线电流 失去对称关系，于是得
IA Ia Ic Ia IB Ib Ia IC Ic Ib Ib
显而易见，三个电流表的读数，只有B相表仍维持原值3.8A； 其余A相和C相表仅反映相电流数值，都为2.2A。
实际应用中三相负载连接方法的确定
3.2.1 三相四线制负载的星形连接（Y形）
书上无此总图。
。
负载的星形连接，负载的相电压与电源的 相电压相等
负载的星形连接，负载的相电流与电源的 线电流相等
p82
•
•
•
UU* U P* U P
•
•
•
IU I P I L
负载角形连接，情况将不同。转第28张
3.2.1 三相四线制负载的星形连接（Y形）
RC分别为各相负载的效电阻。
应用基尔霍夫电流定律得出，即
IN IA IB IC
3.2.1 三相四线制负载的星形连接（Y形）
电压和电流的相量图
两个先合成，再 与第三个合成得 中线电流
图3.2.2 三相四线制相量图
中线，保证各相独立（p83倒11行）。负载不对 称，则中线电流不为零。中线扮演着十分重要 的角色。
主要根据电源的线电压和负载的额定电压的关系而定。负载的联 接方式与电源采用的供电形式，必须保证加在每相负载上的端电 压等于负载的额定电压。例如，当各相负载的额定电压等于电源 线电压的1/ 3 时，应将负载接成星形；而当各相负载的额定电压 等于电源电压时，就应接成三角形。国产4千瓦以上的三相异步 电动机，运行时大多接成三角形。而额定电压为220伏的灯炮作 为三相负载时，一定要接成星形，以适合电源电压之规定。
UA
UB
UC
0
uA uB uC 0
3.1.2 三相电源的联接 相电压,线电压,线电流
1．星形联接
错
错 错
图3.1.5 三相电源的星形联接
3.1.2 三相电源的联接 相电压,线电压,线电流
相电压：各相线与中线N之间的电压。220V。 线电流：电源火线中的电流， IL
3 220V
线电压：各相线之间的电压。 有效值（中国）380V
三相电流大小相等，互差120度角，也是一组对称的正 弦量。
3.2.2三相负载的三角形图（△）联接
IU IV
IUV IVW
IWU IUV
IW
IWU
IVW
想想如何用上式求 线电流?
图3.2.7负载三角形联接的三相电路
每相负载的阻抗模分别为 ZAB，ZBC ，ZCA，负载的相电压 与电源的线电压相等因此，不论负载对称与否，其 相电压总是对称的，即
••
角接负载的相电流双脚标I P* ( I U*V* )
3.2.2三相负载的三角形图（△）联接
P88 图3.2.8 对称负载三角形 连结时电压与电流的相量图
注意，电源的线电流 比相应负载的相电流
(
滞后300；幅度为
IL 3IP*
IU 3IU*V*
与书上图的差别是其 相量合成采用常用的方 法；
负载的脚标加＊号， 区分明显。
第三章 三相正弦交流电路
周定文 付植桐 主编 电工技术
高等教育出版社
第三章
主要内容
目前电能的生产、输送和分配，一般都采用对 称三相制。对称三相制就是由三个频率相同、 幅值相等、相位互差120°电角的正弦电动势 所组成的电源系统。采用三相交流电是因为它 和单相交流电相比较有以下的优点：
三相发电机与同容量的单相发电机相比较，一 般具有体积小、材料省、价格低等优点。
3.2.1 三相四线制Y负载-例题3.1
电源对称，每相UP=220V，负载为电灯组，分别为 RA=5Ω,RB=10Ω,RC=20Ω。求负载相电压、负载电流及 中性线电流。
注意负载为电阻。 电流电压同相。
图3.2.3 例3.1电路图与相量图
两个先合成，再 与第三个合成得 中线电流
例题3.1
[解] 在负载不对称而有中线，负载的、电源的相电压相等，有效值为220V。 若用复数计算，求中性线较为容易，先计算各相电流：
eA Em sin t eB Em sin(t 120) eC Em sin(t 120)
3.1 三相电源
若用三个电压源uA、uB、uC分别表示三相交流发电机三个绕组的电
压，并设其方向由始端指向末端，则有
uu U m sint uv U m (sint 120) uw U m (sint 120)
分别与星形有无中 线两种情况比较
UAB=UBC=UCA=Ul=UP
3.2.2三相负载的三角形图（△）联接
•
•
•
UU*V* U P* U L
。
负载的相电压与电源的线电压相等
•
•
•
UU*V* U P* U L
当三相负载相等时，负载相电流与电源的线电流关系为
IU*V *
IL 3
回p14
••
电源的线电流 I L ( I U )
自己练习如何加
29.1 19A
例题3.2-重点题
（1）有中性线,U相断路时；正常，仅U相电流为零，中线电流为其它两相 之和。（保持各相独立）
（2）中性线断， U 相断路时： （各相不独立） 。
如果UUVW相3断80路上，，V电、流W的两有相效也值将受到影响，这相当于RV、RW串接在电压
IV
IW
UVW RV RW
P82 图3.2.1
三相四线制Δ 型负载的相电压 UP UL 3U相P 电流
P87 图3.2.7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IP
IL 3
3.1.2 三相电源的联接-ABC
端线和中性线之间的电压称为相电压
UAN UBN
UA UB