电路分析基础三相电源PPT课件
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电路分析基础课件第十一章三相电路
方法
使用电路仿真软件，如Multisim、PSPICE等，建立三相电路的电路图，并进 行仿真分析。
软件
Multisim、PSPICE等。
三相电路实验与仿真的结果分析
结果分析
通过实验和仿真，可以观察三相电路中各相的电压、电流和功率，了解三相电路 的特性和规律，并对比实验与仿真的结果，分析误差来源。
误差分析
采用无功补偿装置、调整负载性质、提高系统电压等。
05
三相电路的实验与仿真
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相电路实验的目的和设备
目的
通过实验了解三相电路的基本原理和特性，掌握三相电路的 分析方法。
设备
三相电源、三相电机、电流表、电压表、功率表、导线等。
三相电路仿真的方法和软件
02
三相电源
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相交流电的产生
三相交流电是由三个相位差为 120度的正弦波组成的，通常由
三个发电机产生。
三相交流电的产生通常是通过将 三个独立的单相交流发电机连接 到一个共同的轴上，以保持相位
差恒定。
产生三相交流电的发电机通常包 括汽轮发电机和水电站水轮发电
线圈绕组，如电动机、变 压器等。
电容性负载
电容器，用于滤波、调谐 等。
三相负载的连接方式
星形连接（Y）
三相负载的三个末端连接在一起，每 个末端与三相电源的一相连接。
三角形连接（△）
三相负载的三个末端分别与三相电源 的三相连接。
三相负载的参数
01
02
03
04
额定电压
三相负载正常工作时的电源电 压。
使用电路仿真软件，如Multisim、PSPICE等，建立三相电路的电路图，并进 行仿真分析。
软件
Multisim、PSPICE等。
三相电路实验与仿真的结果分析
结果分析
通过实验和仿真，可以观察三相电路中各相的电压、电流和功率，了解三相电路 的特性和规律，并对比实验与仿真的结果，分析误差来源。
误差分析
采用无功补偿装置、调整负载性质、提高系统电压等。
05
三相电路的实验与仿真
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相电路实验的目的和设备
目的
通过实验了解三相电路的基本原理和特性，掌握三相电路的 分析方法。
设备
三相电源、三相电机、电流表、电压表、功率表、导线等。
三相电路仿真的方法和软件
02
三相电源
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相交流电的产生
三相交流电是由三个相位差为 120度的正弦波组成的，通常由
三个发电机产生。
三相交流电的产生通常是通过将 三个独立的单相交流发电机连接 到一个共同的轴上，以保持相位
差恒定。
产生三相交流电的发电机通常包 括汽轮发电机和水电站水轮发电
线圈绕组，如电动机、变 压器等。
电容性负载
电容器，用于滤波、调谐 等。
三相负载的连接方式
星形连接（Y）
三相负载的三个末端连接在一起，每 个末端与三相电源的一相连接。
三角形连接（△）
三相负载的三个末端分别与三相电源 的三相连接。
三相负载的参数
01
02
03
04
额定电压
三相负载正常工作时的电源电 压。
电路课件三相交流电路
无功功率
表示电路与电源之间交换 的功率，计算公式为 Q=UIsinφ。
视在功率
表示电路的总功率，计算 公式为S=UI。
03 三相交流电路的负载
星形连接的负载
总结词
星形连接是一种常见的三相交流电路的负载连接方式，具有对称性和平衡性。
详细描述
星形连接的负载将三个单相负载（如灯泡、加热器等）的一端连接在一起，另一 端分别接到三相电源的三个相线上。由于三个单相负载的阻抗和电流不同，它们 各自分配到的电压和电流也不同，但整体上保持对称和平衡。
稳定性பைடு நூலகம்
三相交流电的频率恒定，一般为50Hz 或60Hz，保证了电力系统的稳定运行 。
三相交流电的应用
工业用电
三相交流电广泛应用于工业生产 中，如电动机控制、加热设备等
。
家庭用电
家庭中的单相用电主要源自三相交 流电的分配，如照明、家电等。
电力系统
三相交流电是现代电力系统的基础 ，保障了整个电力网络的稳定运行 。
04 三相交流电路的变压器
变压器的结构与工作原理
变压器的基本结构
变压器由两个或多个绕组构成， 一个为初级绕组，另一个为次级 绕组，它们被一个共同的铁芯所
环绕。
工作原理
变压器通过电磁感应原理，将初 级绕组中的电能传递到次级绕组
中，实现电压和电流的变换。
变压器的种类
变压器有多种类型，如电力变压 器、音频变压器、中频变压器等
线圈和磁铁
发电机内部有若干线圈和 磁铁，当线圈旋转时，磁 通量发生变化，从而产生 三相交流电。
相位差
三相交流电的相位互差 120度，确保了三相交流 电的平衡和稳定性。
三相交流电的特点
平衡性
三相电路三相电路(PPT课件)
线电压：端线与端线间的电压
对称Y形电路中电流和电压的关系
A
U AN
IA
A'
ZA
U CA
ZB
U C
30°
U B
30°
30°
U AB
U CN
IN
N'
C
N U BN
B
IC
C'
ZC
B'
IB
U A
① 线电流等于相电流： I l I P ② 线电压与相电压关系：
U AB U A U B 3U A 30 U BC U B U C 3U B 30 U U 3U 30 U CA C A C
0
' 0 U NN
所以N、N’之间可用假想短路线连接。
取出一相计算，再利用对称性推算其它两相。
2. 对称三相电路计算步骤：
① 将电路等效变换为Y-Y结构
②中性点N、N’之间用假想短路线连接
③取出一相计算
④根据对称关系推算其它两相
例：对称三相电路如图。
U A 2200 V
Z (3 j4)
BC' . C' IC . . IB IB
N'
N' B'
B'
三相四线制
三相三线制
12．2
1. 星形联接
线量与相量的关系
公共点N：零点、中点 中线：中点引出的线（地线） 端线：始端引出的线（火线） 相电压：端线与中线间的电压 U AN , U BN , U CN 简写为：
U A, U B , U C U AB, U BC , U CA
值相同、相位相差120
三相交流电电路分析PPT课件
第17页/共44页
U AN U p0V
Z Z
UBN U p 120
UCN U p120 IN IAN IBN ICN 0
IA
IAN
U AN Z
U P0
Z
Up Z
IB
IBN
Up Z
120
IC
ICN
Up Z
120
第18页/共44页
结论：三相电源对称， 负载对称且Y形连接， 则三个线电流也是对称 的。中线电流为0
B
•
•
Z
C
C
星形接法
三角形接法
第13页/共44页
4.2.1 三相对称负载星i形A 接法及计算
uA AN N
i Z AN
uCN C
uBN B
iZ
C
i Z
BN
iB iCN
相电流(负载上的电流)：
IAN 、IBN、ICN
线电流(火线上的电流)：
IA 、IB 、IC
第14页/共44页
一、星形接法特点
iA
N
eB
uBN B uCN C
U AN U P0 U BN U P 120 U CN U P120
U CN
120
120
120
U BN
U AN
UP代表电源相电压的有效值
三个相电压是对称的
第8页/共44页
线电压：火线间的电压。
A
u AB uBC uCA
u AN uAB
uCN
N
uBN
B C
uBC uCA
C
第6页/共44页
e eC A
ZX
ec Y
eB
A （火线）
《电路分析基础》三相电源
§8-1 三相电源
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
电路分析基础课件第十一章三相电路
第十一章 三相电路
§11.1 三相电路 §11.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 §11.3 对称三相电路的计算 §11.4 不对称三相电路的概念 §11.5 三相电路的功率
§11.1 三相电路
一、对称三相电源
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形或三角形 组成的电源。
N -
uA
uB
+ A + B + C +
A
uA
B +
uC
uC
+ -
N
星形接法
uB
三角形接法
C
N -
uA
uB
+ A + B + C +
A
uA
B +
uC
uC
+ -
N
星形接法
uB
三角形接法
C
星形接法中，电压源的参考方向是以中点处为负； 三角形接法中，电压源的连接是顺次相接形成一个回路， 如果接错，将可能形成很大的环形电流。
N
_
_
UB
+ B
+ C
IB
B’
I B 'C '
Z
I C ' A'
UC
IC
C’
IA IB
IC
I A'B ' - I C ' A' (1 ) I A'B ' 3 I A'B ' / 30
2
§11.1 三相电路 §11.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 §11.3 对称三相电路的计算 §11.4 不对称三相电路的概念 §11.5 三相电路的功率
§11.1 三相电路
一、对称三相电源
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形或三角形 组成的电源。
N -
uA
uB
+ A + B + C +
A
uA
B +
uC
uC
+ -
N
星形接法
uB
三角形接法
C
N -
uA
uB
+ A + B + C +
A
uA
B +
uC
uC
+ -
N
星形接法
uB
三角形接法
C
星形接法中，电压源的参考方向是以中点处为负； 三角形接法中，电压源的连接是顺次相接形成一个回路， 如果接错，将可能形成很大的环形电流。
N
_
_
UB
+ B
+ C
IB
B’
I B 'C '
Z
I C ' A'
UC
IC
C’
IA IB
IC
I A'B ' - I C ' A' (1 ) I A'B ' 3 I A'B ' / 30
2
电路分析基础(第十一章 三相电路)要点PPT课件
二、三相电源的连接方式
星形 (Y)连接
A
+
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
名词介绍：
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
三角形 ()连接
ZA
•
UC
•
UA
C
X
Y– •
+
B
UB
•
IA
A
•
IB
U U •
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
(1) 端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。
A +
•
IA
A
设
•
U
AN(1)
U相• A电 U压对0o称
线电压U•对A 称；
•
U
B
N
(2)
U线•B电 U压模是12相0o电压模的
3 X–倍Y，即
Z
Ul
•
I B
•
U AB 3Up
•
U CA ；N
•
UC
N
(3)
U线•C电 U压相12位0o超前对应相C 电U• 压C 30Uo。• B
B
•
•
I C U BC
四、三相电路的连接方式
三相电源
三相负载ห้องสมุดไป่ตู้
A +
•
UA
– X
Y
•
IA
A
a
三相• 电路• 的连接方式：I •a
三相电路三相电压PPT课件
1) 中性线未断
N
L2 、 L3相灯仍承受
220V电压, 正常工作。
2) 中性线断开
L2
变为单相电路，如图(b) L3
所示, 由图可求得
I U23 380 12 .7 A R2 R3 10 20
U2 IR 2 12.710 127 V
U3 IR3 12.7 20 254 V
第20页/共43页
第14页/共43页
例1：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电
源线电压
。负载
为电
u12 380 2 sin(314 t 30)V
灯 IN ;组若，R若1=R51=R,2=RR2=31=0
5 ,
，求线电流及中性线电流 R3=20 ,求线电流及中
线性电流 IN 。
L1 +
i1
u1
–
N
–
iN
L3
负载的额定电压 = 电源的线电压
负载的额定电压 =
1
应作 联结 电源线电压
3
应作 Y 联结
第26页/共43页
5.4 三相功率
无论负载为 Y 或△联结，每相有功功率都应为
Pp= Up Ip cosp
当负载对称时：P = 3Up Ipcosp
1
相电压与相 电流的相位差
对称负载Y联结时： Up
对称负载 联结时：Up
U 3
U 2
U 12
––
N
u2 u31
+–
u+3+
u–+23
L2 L3
根据KVL定律
U 2
30°
U 1
UUU 213321
UUU123
UUU231
电路分析基础PPT：三相电路
B （火线）
U
BC C（火线）
电路分析基础
第6章 三相电路
U ` A
U C U B
U
AN
N
U BN U CN
A（火线）
U AB
（中性线）
U
CA
B （火线）
U
BC C（火线）
相电压：
相线与中性线之间的电压，用
U
A
、U
B
、U C
表示。
有效值用 U U U 表示。
A
B
C
线电压：两条相线之间的电压，用 U AB ,U BC ,UCA 表示，
uB 2U cos ωt 120o uC 2U cos ωt 240o 2U cos t 1200
相量式表示为
U U e j0o U0o A
U U e j120o U 120o B
U U e j240o U120o C
其中,U 为三相电压的有效值。
电路分析基础
eA eB eC
2E cosωt
2E cos ωt 120 2E cos ωt 240
2E cos ωt 120
eA、eB 、eC 的波形图如下图所示。
电路分析基础
第6章 三相电路
以A相电动势为参考相量，则为 E A E e j0 E0 E B E e j120 E 120 EC E e j120 E120
设 U A UA0
，Z 为感性。 A
IA
UA ZA
IA
则
ZB
b）负载三角形连接
电路分析基础
6.2.1 三相四线制电路
第6章 三相电路
负载星接的三相四线制电路如图所示。三相负 载的相电压为
电路分析基础第6章-三相交流电路-PPT精选课件.ppt
19
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
6.1.1 对称三相电源 三相发电机是将三组完全相同的绕组对称固定在同一圆
柱形铁芯上，固定不动，这三个绕组在空间位置上互相差 120°角。当中间转动的励磁绕组以角频率ω匀速旋转时， 三相绕组会同时产生三个大小及频率相同而相位互差120° 的对称三相电动势，这就是三相交流发电机的原理。图61(a)
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.2 4 54.6 1A
29
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载)， 中线电流为零，即中线不起作用，可以去掉，成为三相三线 (2)三相负载不对称时，中线有电流通过，中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关；熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
压严重不对称，使用电设备不能正常工作。
24
第6章三相交流电路
【例6-2】对称三相负载作星形连接，且每相负载为纯
电阻，大小为10Ω，已知电源电压 U UV =380∠0°V，求
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
6.1.1 对称三相电源 三相发电机是将三组完全相同的绕组对称固定在同一圆
柱形铁芯上，固定不动，这三个绕组在空间位置上互相差 120°角。当中间转动的励磁绕组以角频率ω匀速旋转时， 三相绕组会同时产生三个大小及频率相同而相位互差120° 的对称三相电动势，这就是三相交流发电机的原理。图61(a)
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.2 4 54.6 1A
29
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载)， 中线电流为零，即中线不起作用，可以去掉，成为三相三线 (2)三相负载不对称时，中线有电流通过，中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关；熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
压严重不对称，使用电设备不能正常工作。
24
第6章三相交流电路
【例6-2】对称三相负载作星形连接，且每相负载为纯
电阻，大小为10Ω，已知电源电压 U UV =380∠0°V，求
三相电路的基本知识PPT课件
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其波形图如图5.2（a）所示，相量图如图5.2（b）所示。
图6.2三相交流电动势
从图6.2（a）中可以看出，三相交流电动势在任一瞬间其三个电动 势的代数和为零。即
eU eV eW 0
在图6-2（b）中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零，即
E U E V E W 0
IP
I UV
I VW
I WU
UP ZP
三个相电流在相位上互差120度，图5．11画出了它们的相量图，并假
定电压超前电流一个角度。所以，线电流分别为：
IIVU
IUV IWU IVW IUV
IW IWU IVW
由图5．11通过几何关系不难证明IL 3IP 。即当三相对称负载采
用
3
三角形联结时，线电流等于相电流的 倍。从矢量 图中还可看到线电流
第11页/共46页
（2）电压、电流关系
几点说明： 线电压 U L ：三相负载的线电压就是电源的线电压，也就是两根相线 之间的电压； 相电压 U P ：每相负载两端的电压称作负载的相电压，在忽略输电线 上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，因此 U L 3U P ； 线电流 I L ：流过每根相线上的电流叫线电流； 相电流 I P ：流过每相负载的电流叫相电流； 中线电流 I N ：流过中线的电流叫中线电流。 对于三相电路中的每一相而言，可以看成一个单相电路，所以各相电 流与电压间的相位关系及数量关系都可用讨论单相电路的方法来讨论。
E UV E VW E WU 0
因此当电源的三相绕组采用三角形联结时在绕组内部是不会产生环路 电流（环流）的。
第9页/共46页
如果不慎将某一相绕组接反，会出现什么现象？请同学们自己分析。 3．三相负载的星形联结 （1）接线特点
其波形图如图5.2（a）所示，相量图如图5.2（b）所示。
图6.2三相交流电动势
从图6.2（a）中可以看出，三相交流电动势在任一瞬间其三个电动 势的代数和为零。即
eU eV eW 0
在图6-2（b）中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零，即
E U E V E W 0
IP
I UV
I VW
I WU
UP ZP
三个相电流在相位上互差120度，图5．11画出了它们的相量图，并假
定电压超前电流一个角度。所以，线电流分别为：
IIVU
IUV IWU IVW IUV
IW IWU IVW
由图5．11通过几何关系不难证明IL 3IP 。即当三相对称负载采
用
3
三角形联结时，线电流等于相电流的 倍。从矢量 图中还可看到线电流
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（2）电压、电流关系
几点说明： 线电压 U L ：三相负载的线电压就是电源的线电压，也就是两根相线 之间的电压； 相电压 U P ：每相负载两端的电压称作负载的相电压，在忽略输电线 上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，因此 U L 3U P ； 线电流 I L ：流过每根相线上的电流叫线电流； 相电流 I P ：流过每相负载的电流叫相电流； 中线电流 I N ：流过中线的电流叫中线电流。 对于三相电路中的每一相而言，可以看成一个单相电路，所以各相电 流与电压间的相位关系及数量关系都可用讨论单相电路的方法来讨论。
E UV E VW E WU 0
因此当电源的三相绕组采用三角形联结时在绕组内部是不会产生环路 电流（环流）的。
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如果不慎将某一相绕组接反，会出现什么现象？请同学们自己分析。 3．三相负载的星形联结 （1）接线特点
电子电工技术PPT课件第5章三相电路
无功功率
无功功率是指电感或电容元件在交流电路中交换的功率，计算公式为$Q = U_{avg}I_{avg}sinOmega$。
有功功率
有功功率是指实际消耗的功率，计算公式为$P = UIcosOmega$。
功率测量方法
直接测量法
通过测量电压和电流的有效值，再根据公式计算出功率。这种方 法简单易行，但精度较低。
源。
三相电源的电压和电流具有对称性，其波形为正弦波。
三相负载
三相负载是指使用三相电的设备或电 路，如三相电动机、三相变压器等。
三相负载的电压和电流也具有对称性， 其波形与三相电源的波形相同。
三相负载通常由三个相同的负载组成， 每个负载连接到三相电源的一相上。
三相功率
三相功率是指三相电路中消耗 的总功率，它等于三相电压和 电流的乘积之和。
需要对三相电路进行整体分析。
三角形连接的优点是可以在较小的导线 截面下传输较大的电流，且在三相负载 对称时，各相电流相等，可以充分利用
线路的容量。
功率因数
功率因数是指有功功率与视在功 率的比值，反映了电路中能量转
换的效率。
在三相电路中，功率因数的大小 取决于电路参数和负载的性质。 提高功率因数可以提高设备的利
电子电工技术ppt课件 第5章三相电路
目 录
• 三相电路的基本概念 • 三相电路的分析方法 • 三相电路的功率测量 • 三相电路的故障诊断与维护 • 三相电路的应用实例
01
三相电路的基本概念
三相电源
三相电源是由三个相同的交流电源组成，它们在相位、幅值和频率上均 相同，但相位互差120度。
三相电源通常由发电机产生，发电机内部有三组线圈，分别绕在三个不 同的槽内，每个线圈的端点都连接到相应的输电线上，从而形成三相电
无功功率是指电感或电容元件在交流电路中交换的功率，计算公式为$Q = U_{avg}I_{avg}sinOmega$。
有功功率
有功功率是指实际消耗的功率，计算公式为$P = UIcosOmega$。
功率测量方法
直接测量法
通过测量电压和电流的有效值，再根据公式计算出功率。这种方 法简单易行，但精度较低。
源。
三相电源的电压和电流具有对称性，其波形为正弦波。
三相负载
三相负载是指使用三相电的设备或电 路，如三相电动机、三相变压器等。
三相负载的电压和电流也具有对称性， 其波形与三相电源的波形相同。
三相负载通常由三个相同的负载组成， 每个负载连接到三相电源的一相上。
三相功率
三相功率是指三相电路中消耗 的总功率，它等于三相电压和 电流的乘积之和。
需要对三相电路进行整体分析。
三角形连接的优点是可以在较小的导线 截面下传输较大的电流，且在三相负载 对称时，各相电流相等，可以充分利用
线路的容量。
功率因数
功率因数是指有功功率与视在功 率的比值，反映了电路中能量转
换的效率。
在三相电路中，功率因数的大小 取决于电路参数和负载的性质。 提高功率因数可以提高设备的利
电子电工技术ppt课件 第5章三相电路
目 录
• 三相电路的基本概念 • 三相电路的分析方法 • 三相电路的功率测量 • 三相电路的故障诊断与维护 • 三相电路的应用实例
01
三相电路的基本概念
三相电源
三相电源是由三个相同的交流电源组成，它们在相位、幅值和频率上均 相同，但相位互差120度。
三相电源通常由发电机产生，发电机内部有三组线圈，分别绕在三个不 同的槽内，每个线圈的端点都连接到相应的输电线上，从而形成三相电
电路分析基础-第8章三相电路课件
4.三个阻抗相同的负 载，先后接成星形和 三角形，并由同一对 称三相电源供电，试 问哪种联接方式的线 电流大？大多少倍？
8.3 不对称三相电路的概念
不对称 电源不对称 程度小(由系统保证)。 电路参数(负载)不对称 情况很多。
讨论对象:电源对称，负载不对称。 不能抽单相 。
分析方法 复杂交流电路分析方法。
解法2 •
•
UA
UAB 30 2200V
•3
•
I AY
UA Z•1
2200 1020
22 20A
•
IAB
•
UAB 38030 19 50A Z2 • 2080
IAΔ 3 IAB 30 32.909 80A
•
•
•
IA IAΥ IAΔ 22 20 32.909 80 47.864 56.543A
——防止触电的三相保护系统
8.1 三相电路
三相电路是指由三相发电机向三相负载供电的系统， 由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。
三相电路的优点: ① 发电方面：比单项电源可提高功率50％；单相电路的 瞬时功率随时间交变，而对称三相电路的瞬时功率是恒 定的，这使得三相电动机具有恒定转矩，比单相电动机 的性能好，结构简单、便于维护。 ② 输电方面：比单项输电节省导线25％； ③ 配电方面：三相变压器比单相变压器经济且便于接入 负载；
对称的yy三相电路中每相的电流电压仅由该相的电源和阻抗来决定好象各相之间彼此不相关形成了各相的独立性这是由于应用举例应用举例81如图对称三相电路已知对称三相电源的线电压为380v368720三角形负载阻抗端线阻抗求线电流负载的相电流和负载端线电压
第8章 三相电路
8.1 三相电路 8.2 对称三相电路的计算 （，★） 8.3 不对称三相电路的概念 （） 8.4 三相电路的功率及测量 （） 8.5 应用实例
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电路分析基础三相电源
北京邮电大学电子工程学院
退出 开始
内容提要
三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
因为负载进行星形连接，所以线电压等于相电压。
X
解（续）
根据对称性有： IB2 8 .1 7 1 5 9 .8 1A IC28.17 80.19A Ib c1 6 .2 6 1 2 9 .8 1A Ica16.26 110.19A U b c3 1 2 .3 5 9 1 .1 5V U ca3 1 2 .3 5 1 4 8 .8 5V
I AB
U AB Z
,
IBC
U BC Z
,
ICA
U CA Z
B
IB
Z
IAB
IBC
Z
线电流：
IAIABICA 3IAB 30
C IC
IBIBCIAB ICICAIBC
3IBC 30 IL 3ICA 30 IL
3IP 30
返回
X
由节点分析法可得：
(U A UB UC )
UN'N
Z 31
0
Z ZN
N和N’点是等电位点。
C
A
UA
N
U
C
UB
IA ZN
IB
IN
B
IA
UA Z
IB
UB Z
IA120
ICUZC IA120
IC
一相计算方法
（通常选A相）
Z N Z
Z
X
3.对称三相电路的计算
U
C
UB
B
C
X
2.三相电源的星形连接
A
UA
N U
C
UB
B
C
U AB U A U B 3U A 30
U BC U B U C 3U B 30
U CA U C U A 3U C 30 线电压也对称。
U C A
U C
相量图
U A B
U B
和C相，分别记为： ，u A ，u B 。u C uA 2Ucost
u B2U cos(t120) u C2U cos(t120)
X
1.三相电源
相量形式： UA U0
UBU120
UCU120
波形和相量图：
u/V
Um
U C
120
120 U A
0
2 t / rad
30
U A
U B
U B C
U
L
3UP30
UL 3UP
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
U AB U A U BC U B U CA U C
A
ห้องสมุดไป่ตู้
UC
－ ＋
UA
－ ＋
UB
－
＋
B
C
Um
120 U B
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uAuBuC0或 UAUBUC0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
返回
X
2.三相电源的星形连接
三个电源的负极性端连在一起(称为中点N－neutral
3IP
IC A
IC
Z
ICA
IA B
30
IB
IB C
连接的负载中，相电压与线电压相等。
IC A IA
X
例题1 如图所示对称三相电路，已知电源相电压为
为220V，负载阻抗为 Z10j8，线路阻抗为
ZL1j0.5。试求每相负载的电流及电压。
－ UA ＋
A
ZL
IA Z
N － UB ＋ B
中线电流：INIAIBIC0 中线相当于开路，不起作用。 每相负载中的电流称为相电流 I （P phase current)。 相线中的电流称为线电流 I（L line current)。 在Y-Y连接中，相电流与线电流相等。
X
3.对称三相电路的计算
3.2 三角形联接的负载
IA
A
每相负载的电流：
ZL
IB
Z
N'
－ UC ＋ C
ZL
IC Z
解：以A相为参考相进行计算。
令 UA2200V
X
解（续）
I A Z U A Z L 1 0 2 j 8 2 0 1 0 j 0 .5 1 5 .8 3 3 7 .6 9 A
A相负载电压：
U A IA Z 1 5 .8 3 3 7 .6 9 (1 0 + j8 ) = 1 5 .8 3 3 7 .6 9 1 2 .8 1 3 8 .6 6 2 0 2 .7 0 .9 7V
三相三线制
形
形 形- 形 形
返回
X
2.三相负载
对称三相负载：三相的负载都相等——实部和虚部分
别相等，或模和幅角分别相等。否则为不对称的三相
负载。
ZA、ZB、ZC
三相负载也分星形联接和角形联接。
对称三相电路：三相电源和三相负载都对称的三相 电路。
返回
X
3.对称三相电路的计算
3.1 Y-Y对称三相电路
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
§8-2 对称三相电路的计算
内容提要
三相电路的基本连接形式 三相负载 对称三相电路的计算
X
1.三相电路的基本连接形式
形形
形形
有中线 三相四线制
Y形
Y形 形Y-Y形 形 无中线
形 形Y- 形 形 Y形 形 -Y形 形
N ＋ UB － B ＋ UC － C
Z L b IB
Z Iab
I bc
Z
ZL c IC Z
I ca
解：以A相为参考相进行计算。将连接的负载变换
为Y形连接。
X
解（续）
负载阻抗：ZY1 3(15j12)5j4
I A Z Y U A Z L 5 2 j 2 4 0 1 0 j 1 7 .8 2 1 2 0 3 9 0 .8 1 2 8 .1 7 3 9 .8 1 A
point) ，三个电源的正极性端分别向外引出三条线
(称为相线或端线－terminal line) 。Y形连接。
每相电源的电压称为相电压 （相线ph之as间e v的olt电ag压e)称。为UA 线、 电UB 压、UC （line voltage)。 UA B 、 UBC 、 UC A
A
UA
N
根据对称性，B、C相的负载电流和电压分别为：
IB1 5 .8 3 1 5 7 .6 9A
U B2 0 2 .7 1 1 9 .0 3V IC15.83 82.31A U C202.7 120.97V
X
例题2 已知Y－对称三相电路如图所示，其中A相
电源电压为 UA22030V ，负载阻抗为 Z15j12 ， 线路阻抗为 ZL1j1。试求负载的相电流、线电流、 相电压和线电压。 ＋ UA － A Z L a IA
1
1
I a b 3 I A 3 0 3 2 8 .1 7 9 .8 1 1 6 .2 6 9 .8 1 A
U a b I a b Z 1 6 .2 6 9 .8 1 (1 5 j 1 2 )
1 6 .2 6 9 .8 1 1 9 .2 1 3 8 .6 6 = 3 1 2 .3 5 2 8 .8 5 V
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内容提要
三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
因为负载进行星形连接，所以线电压等于相电压。
X
解（续）
根据对称性有： IB2 8 .1 7 1 5 9 .8 1A IC28.17 80.19A Ib c1 6 .2 6 1 2 9 .8 1A Ica16.26 110.19A U b c3 1 2 .3 5 9 1 .1 5V U ca3 1 2 .3 5 1 4 8 .8 5V
I AB
U AB Z
,
IBC
U BC Z
,
ICA
U CA Z
B
IB
Z
IAB
IBC
Z
线电流：
IAIABICA 3IAB 30
C IC
IBIBCIAB ICICAIBC
3IBC 30 IL 3ICA 30 IL
3IP 30
返回
X
由节点分析法可得：
(U A UB UC )
UN'N
Z 31
0
Z ZN
N和N’点是等电位点。
C
A
UA
N
U
C
UB
IA ZN
IB
IN
B
IA
UA Z
IB
UB Z
IA120
ICUZC IA120
IC
一相计算方法
（通常选A相）
Z N Z
Z
X
3.对称三相电路的计算
U
C
UB
B
C
X
2.三相电源的星形连接
A
UA
N U
C
UB
B
C
U AB U A U B 3U A 30
U BC U B U C 3U B 30
U CA U C U A 3U C 30 线电压也对称。
U C A
U C
相量图
U A B
U B
和C相，分别记为： ，u A ，u B 。u C uA 2Ucost
u B2U cos(t120) u C2U cos(t120)
X
1.三相电源
相量形式： UA U0
UBU120
UCU120
波形和相量图：
u/V
Um
U C
120
120 U A
0
2 t / rad
30
U A
U B
U B C
U
L
3UP30
UL 3UP
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
U AB U A U BC U B U CA U C
A
ห้องสมุดไป่ตู้
UC
－ ＋
UA
－ ＋
UB
－
＋
B
C
Um
120 U B
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uAuBuC0或 UAUBUC0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
返回
X
2.三相电源的星形连接
三个电源的负极性端连在一起(称为中点N－neutral
3IP
IC A
IC
Z
ICA
IA B
30
IB
IB C
连接的负载中，相电压与线电压相等。
IC A IA
X
例题1 如图所示对称三相电路，已知电源相电压为
为220V，负载阻抗为 Z10j8，线路阻抗为
ZL1j0.5。试求每相负载的电流及电压。
－ UA ＋
A
ZL
IA Z
N － UB ＋ B
中线电流：INIAIBIC0 中线相当于开路，不起作用。 每相负载中的电流称为相电流 I （P phase current)。 相线中的电流称为线电流 I（L line current)。 在Y-Y连接中，相电流与线电流相等。
X
3.对称三相电路的计算
3.2 三角形联接的负载
IA
A
每相负载的电流：
ZL
IB
Z
N'
－ UC ＋ C
ZL
IC Z
解：以A相为参考相进行计算。
令 UA2200V
X
解（续）
I A Z U A Z L 1 0 2 j 8 2 0 1 0 j 0 .5 1 5 .8 3 3 7 .6 9 A
A相负载电压：
U A IA Z 1 5 .8 3 3 7 .6 9 (1 0 + j8 ) = 1 5 .8 3 3 7 .6 9 1 2 .8 1 3 8 .6 6 2 0 2 .7 0 .9 7V
三相三线制
形
形 形- 形 形
返回
X
2.三相负载
对称三相负载：三相的负载都相等——实部和虚部分
别相等，或模和幅角分别相等。否则为不对称的三相
负载。
ZA、ZB、ZC
三相负载也分星形联接和角形联接。
对称三相电路：三相电源和三相负载都对称的三相 电路。
返回
X
3.对称三相电路的计算
3.1 Y-Y对称三相电路
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
§8-2 对称三相电路的计算
内容提要
三相电路的基本连接形式 三相负载 对称三相电路的计算
X
1.三相电路的基本连接形式
形形
形形
有中线 三相四线制
Y形
Y形 形Y-Y形 形 无中线
形 形Y- 形 形 Y形 形 -Y形 形
N ＋ UB － B ＋ UC － C
Z L b IB
Z Iab
I bc
Z
ZL c IC Z
I ca
解：以A相为参考相进行计算。将连接的负载变换
为Y形连接。
X
解（续）
负载阻抗：ZY1 3(15j12)5j4
I A Z Y U A Z L 5 2 j 2 4 0 1 0 j 1 7 .8 2 1 2 0 3 9 0 .8 1 2 8 .1 7 3 9 .8 1 A
point) ，三个电源的正极性端分别向外引出三条线
(称为相线或端线－terminal line) 。Y形连接。
每相电源的电压称为相电压 （相线ph之as间e v的olt电ag压e)称。为UA 线、 电UB 压、UC （line voltage)。 UA B 、 UBC 、 UC A
A
UA
N
根据对称性，B、C相的负载电流和电压分别为：
IB1 5 .8 3 1 5 7 .6 9A
U B2 0 2 .7 1 1 9 .0 3V IC15.83 82.31A U C202.7 120.97V
X
例题2 已知Y－对称三相电路如图所示，其中A相
电源电压为 UA22030V ，负载阻抗为 Z15j12 ， 线路阻抗为 ZL1j1。试求负载的相电流、线电流、 相电压和线电压。 ＋ UA － A Z L a IA
1
1
I a b 3 I A 3 0 3 2 8 .1 7 9 .8 1 1 6 .2 6 9 .8 1 A
U a b I a b Z 1 6 .2 6 9 .8 1 (1 5 j 1 2 )
1 6 .2 6 9 .8 1 1 9 .2 1 3 8 .6 6 = 3 1 2 .3 5 2 8 .8 5 V