三相交流电路
第3章三相电路
波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。
u
uU
uV
uW ωt
UW
1200
1200
0
π
2π
1200
UU
UV
(a)相电压的波形图 (b)相量图
图3-3三相电源相电压的波形图和相量图
电源任意两根端线之间的电压称为线电 压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所 示。 U1 L
1
uU
W2
你可要记 住了！
I L 3I P
（3-16）
线电流落后相应的相电流300的相位角。
例2 三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V
§ 3.2
三相负载的联接
负载有单相负载与三相负载之分。对于 单相负载，应根据其额定电压接入电路。 若负载所需的电压是电源的相电压，应将 负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)
U V W N
ZU
ZV 图3-8 (a)
ZW
若负载所需的电压是电源的线电压，应将 负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)
UP=UL
很好记吧！
Hale Waihona Puke 思考题１．对称三相电源星形连接时，Ｕl= 3 Up ,线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 300 。
２．正序对称三相星形连接电源，若 UVW 380300V , 380/1500V， U U 220/1200 V， 220/-1200 V。 则 U UV UW
§3.1 三相交流电源
一、 概念
由三个幅值相等、频率相同、相位互差 120o的单相交流电动势按一定方式连接起来 所构成的电源称为三相交流电源。由三相电 源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或 变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的 基本原理如图3-1所示
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
三相交流电路的原理
三相交流电路的原理
三相交流电路是由三个电源相位差120°的交流电源组成的电路。
每个电源都连接到一个独立的负载，然后通过三根导线连接在一起。
这种连接方式称为星型连接。
在三相交流电路中，三个电源的频率相同，且相位差120°。
这种相位差可以确保每个电源的正弦波形成一个环，同时也可以保持电流和电压的平衡。
在三相交流电路中，三个电源的电压波形可以表示为：
Va(t) = Vm sin(ωt)
Vb(t) = Vm sin(ωt - 2π/3)
Vc(t) = Vm sin(ωt - 4π/3)
其中，Va(t)，Vb(t)和Vc(t)分别代表三个电源的电压，Vm代
表电压的最大值，ω代表角频率。
当这三个电源的电压同时达到最大值时，它们产生的电流最大，这被称为正相序。
当它们的电压依次达到最大值时，依次产生的电流最大，这被称为负相序。
在星型连接的三相交流电路中，如果负载完全平衡，即每个负载的阻抗相等，那么三相电流的大小也相等，并且相位差120°。
通过测量三个电流可以精确地计算出三个负载的功率。
三相交流电路的优点是能够提供更大的功率。
由于电压和电流相位差120°，可以减小电流的峰值，并且减少了导线的尺寸
和能量损耗。
此外，三相电路还具有更好的电动机启动性能和更好的负载平衡。
总之，三相交流电路由三个电源相位差120°的交流电源组成，通过星型连接连接在一起。
通过测量三个电流可以准确计算出三个负载的功率。
三相交流电路具有更大的功率输出和更好的性能。
《三相交流电路》课件
02
三相交流电路的基本元件
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
变压器
01
02
03
04
变压器是三相交流电路中的重 要元件，用于改变电压的大小
和方向。
变压器由铁芯和绕组组成，绕 组分为初级和次级绕组。
变压器的工作原理基于电磁感 应定律，通过磁场耦合实现电
压和电流的变化。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
相电压与线电压的关系
01
02
03
相电压
在三相交流电路中，每一 相的电压称为相电压。
线电压
三相交流电路中，任意பைடு நூலகம் 相之间的电压称为线电压 。
关系
线电压是相电压的√3倍， 且线电压超前相应相电压 30°。
相电流与线电流的关系
相电流
ERA
三相交流电路的定义
总结词
三相交流电路是由三个相位差为120度的单相交流电源组成的电力网络。
详细描述
三相交流电路由三个单相交流电源组成，这三个电源在相位上互差120度。这种 组合使得三相交流电在输送和使用过程中能够实现更高效的电能传输和分配。
三相交流电的产生
总结词
三相交流电通常由发电机产生，通过 电磁感应原理，将机械能转换为电能 。
照明系统
家庭照明系统中的荧光灯、LED灯等 ，需要三相交流电来驱动。通过合理 的配线设计，可以实现照明系统的安 全、节能和舒适。
电力系统
并网发电
大型风力发电和太阳能发电系统产生的电能，需要通过逆变器转换成三相交流电后并入电 网。这样可以实现不同类型电源之间的互补，提高电力系统的稳定性。
第3章(三相交流电路)
IN
I zA
I zC
Z3
ZA N'
IB
IC
ZB
I zB
相电流：各相负载的电流，正方向与相电压的极性一致。 线电流：端线中的电流，正方向从电源流向负载。
中线电流：中线中的电流，正方向从负载流向电源。
三相对称负载：各相负载的大小、性质完全相同。
（2）负载Y接三相电路的计算
LA UA N UB UC N LB LC – + UA –
三个最大值相等、角 频率相同、相位上互差 120°的正弦交流电。
(2) 三角形连接（Δ）
LA
CA
+ – +
–
U AB U
结论：电源Δ 形联结时 线电压U l 相电压Up
LB
UBC U BC
–
+ LC
第三节 三相电路中负载的连接
1. 三相负载
分类
负载
三相负载：需三相电源同时供电
三相电动机等
u eA eB eC
ωt
eA Em sin t eB Em sin( t 120 ) eC Em sin( t 120)
相量表示
0
T
E A E 0 E
UC
E 120 E ( 1 j 3 ) EB 120° 2 2 E 120 E ( 1 j 3 ) EC 2 2
第3章 三相交流电路
三相交流电源 三相电路负载的连接 三相电路的功率
0
引 言
单相交流电路：它的电源是一个交流电动势； 三相交流电路：它是由三个频率相同、幅值相等、 相位互差120°的电动势作为电源。
三相交流电路优点：
第五章三相交流电路分析
第五章三相交流电路分析在电力系统中，交流电路是最常见的一种电路类型。
为了正确地分析和设计交流电路，我们需要了解三相交流电路的特性和分析方法。
一、三相交流电路的特性1.三相电源：三相交流电路由三个交流电源组成，每个电源的电压和频率相同，相位差为120度。
常见的三相电源包括三相发电机和三相变压器。
2.平衡载荷：三相交流电路中的负载应该是均衡的，即等压等阻等容。
这意味着每个负载元件都具有相同的电阻、电容或电感值，并且吸收相同的功率。
3.平衡三相电压：在理想情况下，每个负载元件都会获得相等的电源电压。
在实际情况下，由于线路阻抗、电源不平衡等因素，三相电压可能会有轻微的差异。
4.动态平衡：三相交流电路中的电压和电流在时间上是随时间变化的，但在任何给定时刻，三相电源的总功率应该是恒定的。
二、三相交流电路分析方法为了分析三相交流电路，我们可以使用以下方法：1.改为等效单相电路：可以将三相电路转化为等效的单相电路。
这可以简化分析过程，因为单相电路更容易处理。
对于平衡负载情况，可以使用等效电路法将三个相位合并为一个相位。
2.转移功率定理：我们可以使用转移功率定理来计算三相电路的功率。
转移功率定理表明，三相电路的总功率等于单相电路的总功率之和。
3.无功功率的计算：在三相交流电路中，无功功率通常用于表示电路中的电容器和电感器的能量交换。
我们可以使用虚功率和功率角的概念来计算和分析无功功率。
4.常见的三相电路：在实际应用中，有许多常见的三相电路，如三相电动机驱动电路和三相电源变换器。
对于这些常见电路，我们可以使用一些特定的分析方法进行计算和设计。
三、三相交流电路的应用三相交流电路广泛应用于各个领域，特别是在电力系统中。
以下是一些常见的应用：1.电力系统输电：电力系统中的高压输电线路通常使用三相交流电路。
由于三相电路的优点，如功率传输高效和成本低廉，使得三相交流电路成为电力系统的首选之一2.电动机驱动：工业生产中的各种电动机通常使用三相交流电路进行驱动。
三相正弦交流电路
IA
IC 3ICA 30 U BC
所以负载对称时三角形接法旳特点:
A
iA
uCA uAB
iAB
iCA
B
iB
C uBC iC
iBC
负载对称三角
形接法，负载
两端旳电压等
于电源旳线电
压；线电流是 相电流旳 3倍， 相位落后相应 旳相电流30°。
U Il
p负载3IpU l
30
各电流旳计算
A
每相负载电流
S Y•
CZ 首端 末端
C
N 三线圈空间位置
各差120o
X
转子装有磁极并以
旳速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
二、对称三相正弦量旳体现式
一般以A相电压uA为参照正 弦量
记为uA 2U sin tV
uB 2U sin(t 120 )V uC 2U sin(t 120 )V
星形接法时： Ul 3U p Il I p
三角形接法时： Ul U p Il 3I p
P 3 Ul Il cos
在三相负载对称旳条件下，三相电路旳功率：
有功功率：P 3Ul Il cos 无功功率：Q 3Ul Il sin
视在功率：S 3Ul Il
瞬时功率p
p uAiA uBiB uCiC
2.5 三相正弦交流电路
§2.5.1 对称三相正弦量
三相制： 三个电压源，频率相同，波形相同，相位不 同， 由它们构成旳供电体系。 对称三相正弦量:三个频率相同，幅值相同，相位互 差120度旳正弦电流或电压。
一：对称三相正弦量旳产生
由三相交流发电机产生。
对称三相交流电旳产生
三相交流电路
三相交流电路本章讲授对称三相电源的特点，三相电路的两种连接方法及三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系及对称三相电路的分析计算方法。
4.1 三相电源一、三相电源的概念1. 三相交流电路的定义电能是现代化生产、管理及生活的主要能源，电能的生产、传输、分配和使用等许多环节构成一个完整的系统，这个系统叫做电力系统。
电力系统目前普遍采用三相交流电源供电，由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值（或有效值）相等、在相位上互差120°电角的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。
2．三相交流电的特点三相交流电在工农业和现代电力系统中广泛采用，这是因为三相交流电与单相交分别称为A 相、B 相和C 相。
A 、B 、C 三端称为首端，X 、Y 、Z 则称为末端。
工厂或企业配电站或厂房内的三相电源线（用裸铜排时）一般用黄、绿、红分别代表A 、B 、C 三相。
磁极放在转子上，一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的恒定磁场。
当转子由原动机拖动作匀速转动时，三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势。
由于三相绕组在空间各相差120°电角度，因此三相绕组中感应出的三个交流电动势在时间上也相差三分之一周期（也就是120°角）。
二、对称三相电源三个大小相等、频率相同、相位互相相差120o 的正弦交流电压源称为对称三相电源。
1.对称三相电压源的瞬时值表达式为（以A 相为参考相）：)120sin()120sin(sin +=-==t U u t U u tU u m C m B m A ωωω （4-1）每个电压就是一相，每相电压的参考方向都是由首端指向末端，并依次称为A 相、B 相、C 相。
2.对称三相电源的相量表达式：1201200∠=-∠=∠=PC PB PA U U U U U U （4-2） 其中，P U 表示每相电压的有效值。
三相交流电路课件
三角形连接
详细描述：三角形连接具有 以下特点
总结词：三角形连接是将三 相负载的各相依次相连，形
成闭合三角形回路。
01
02
03
每一相负载与其他两相负载 相连，形成完整的回路；
三角形连接适用于不平衡负 载，如三相电炉等；
04
05
在平衡负载情况下，各相电 流相等，且相位差为120度。
两种连接方式的比较
线电流
线电流是指流过每相线的 电流。在三相四线制中， 线电流是相电流的√3倍， 且相位差为120°。
电流平衡
在理想的三相交流电路中， 三相电流的大小相等，相 位差为120°。
电压和电流的关系
相位差
在三相交流电路中，电压和电流 之间存在一定的相位差。相位差 的大小和方向取决于电路的参数
和负载的性质。
在三角形连接中，任意一相的电压有 效值是线电压，线电压是相电压的根 号3倍。
两种连接方式的比较
星形连接和三角形连接各有优缺 点，选择哪种方式要根据实际情
况而定。
在星形连接中，中性点电流较小， 对中性线的依赖较小；在三角形 连接中，线电压等于相电压，线
路损耗和电压降落较小。
在实际应用中，可以根据负载的 性质和要求选择合适的连接方式。
03
三相负载的连接方式
星形连接
总结词：星形连接是一种常见的三相负载连接方式，其 中三相电源的每一相都与负载的一端相连，而负载的另 一端则通过中性线连接在一起。 每一相负载独立于其他相，电流通过中性线形成回路；
星形连接适用于平衡负载，如三相电动机等；
详细描述：星形连接具有以下特点 中性线的电流等于三相电流的矢量和，通常为零； 在不平衡负载情况下，中性线可能会产生较大的电流。
三相交流电路
1.1.1 三相交流电源
（1）在同一尺寸下，三相发电机发出的功率大; 在同一尺寸下，三相发电机发出的功率大; （2）在输出距离和功率一定时，采用三相制可以节约 有色金属； （3）三相交流电动机等用电设备结构简单，性能良好， 价格便宜。 组成三相交流电路的每一相电路都是单相交流电 路。整个三相交流电路则是由三个单相交流电路所 组成的复杂电路，它的分析方法是以单相交流电路 的分析方法为基础的。
三相发电机的每一相绕组产生的电动势都 是独立的电源。将此独立电源的三个绕组 以一定的方式联接起来就构成三相电源。 三相电源通常有两种联接方式。一种方式 是星形（也称Y形）联接，另一种方式是三 角形（也称△形）联接。对三相发电机来 说，通常采用星形联接，但三相变压器也 有接成三角形的。
星形联接时，三相电 源的每一相线与中线 构成一相，其电压称 为相电压，即每相绕 组的电压，常用 UA,UB,UC 表示 ；而端 线之间的电压称为线 电压，用UAB,UBC,UCA 表示。
2.4.2三相负载的组成与连接
由于三相电流对称，而中线电流 IN=IA+IB+IC=0即中线中无电流。若对称 Y—Y联接电路中无中线，即 ZN= ∞时，由 节点法分析可知UNN’=0 即负载中点与电 源中点仍然等电位，注意前提是对称Y—Y 联接，此时每相电路仍然是独立的。因此， 电路计算仍可用三相四线制的计算方法， 即采用计算一相，推知其它两相的方法。
负载三角形联接时，设三相负载相同， 每相负载阻抗为Z=|Z|/ϕ ，其负载线电流 IA,IB,IC; 相电流 Iab,Ibc,Ica 其方向如图2-45所示。 设UAB=Ul/0°V，当忽略输电线阻抗时，负载 线电压等于电源线电压。负载的相电流为: Iab=Uab/Z=UAB/Z=Ul/|Z |/-ϕ Ibc=Ubc/Z=UBC/Z=Ul/|Z |/-ϕ-120° ( 2-72） Ica=Uca/Z=UCA/Z=Ul/|Z |/-ϕ+120°
三相交流电路
三相交流电路由三相交流电源和三相负载组成的电路，叫三相交流电路。
三相交流电源是由三个最大值相等，频率相同，相互的相位差为1200的电动势作为供电的体系。
目前发电、输电、配电等采用三相交流电传输功率。
一、三相对称交流电动势表示方法三相电动势可由三相发电机提供，它们的三相电动势的瞬时 表达式为：t E e m U ωsin =()︒-=120sin t E e m V ω （1-36） ()︒+=120sin t E e m W ω它们的波形图如图1－29（a ）所示，若以∙E 为基准，可以画出三相电动势的相量图，如图1－29（b ）所示。
从相量图上可知，对称三相交流电势之和为零，对于对称三相电流也成立。
三相电动势到达最大值的先后次序叫做相序。
在图1-30中，最先到达最大值的是U e ，其次是V e ，再次是W e ，它们的相序就是U —V —W —U ，称为正序。
若最大值出现的次序为U —V —W —U ，恰恰与正序相反，则称为负序或逆序。
二、三相的连接1. Y 形连接（星形连接）将三个产生三相电压电源的一端作为公共端，再由另一端引出线与负载相连。
公共点N称为中点，称为星形接法或Y 接法。
每相绕组二端的电压称为相电压，用U U 、V U 、WU 表示。
在有中线时，相电压就是各相线与中线之间的电压。
两根相线之间的电压称为线电压，图1-29 三相对称交流电动势的波形图、相量图（a ）波形图;(b)相量图用UV U 、VW U 、WUU 表示。
有中线的三相制叫三相四线制如图1-30（a ）所示。
无中线的三相制叫做三相三线制，如图1-30（b ）所示。
当忽略电源绕组的内阻时，相电压等于相电动势。
oj UV U UV e U U U U 303 =-= o j V W V VW e U U U U 303 =-= （1-37）o j WU W WU e U U U U 303 =-= 根据式1－39可在相量图上画出各线电压，利用三角和几何知识求出Y 形连接时线电压和相电压的大小关系和相位关系如图1－31所示。
三相交流电路
X
电工电子技术
二、三相电动势的表示式 （1）三角函数式 ）
eC = E m sin (ω t − 240 ° )
= E m sin( ω t + 120 ° )
三相电动势的特征： 三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º。 大小相等，频率相同，相位互差 。
e B = E m sin (ω t − 120 ° )
同理： •
• • •
•
•
•
•
°
U BC = U BN −UCN = 3U BN ∠30 • • • • ° UCA = UCN − U AN = 3UCN ∠30
UCN UAN UBC
• • •
°
UCA UBN
•
•
UAB
•
三个线电压也是对 称的：大小相等， 称的：大小相等， 为相电压的 3 倍，相位领先对应 的相电压30° 的相电压 °，互 成120°相位差。 °相位差。
相 电 压
• 1 U ∠ − 30° = U AN = AB 3 • • 1 U ∠ − 30° = U BN = BC 3 • • 1 U ∠ − 30° = UCN = CA 3 •
1 U ∠ − 30° l 3 1 U ∠ −150° l 3 1 U ∠90° l 3
电工电子技术
A
1 Ul 令：U p = 3
•
注意规定的 正方向
电工电子技术
线电压和相电压的关系： 线电压和相电压的关系：
U AB = U AN − U BN
•
•
•
•
UCN
•
• −UBN
30° •
= U AN + ( U BN ) −
三相交流电路PPT课件
4.3 负载三角形联接的三相电路
A
uCA
B
iA
uAB
iAB
iB
iCA iBC
C
uBC iC
特点：线电压=相电压 U l U p
返回
各电流的计算
相电流
IAB
U AB Z AB
IBC
U BC Z BC
ICA
U CA Z CA
A
uCA
B
iA
uAB
iAB
iB
iCA
ZABZBCZCA
C
uBC iC
iBC
两组对称三相负载: 一组三角形联接 Z 36.337o
另一组星形联接 RY 10 。
试求: (1) 各组负载的相电流; (2) 电路线电流；
IA
(3) 三相有功功率。
A
B
C
IAB
I AΔ
I AY
RY
Z
返回
解： 设线电压
UAB 3800o V
则
UA 220 30o V
（1）由于三相负载对称，计算一相即可
C
B
u B iB u C iC
ZA
N' Z B
ZC
三相电路 中的电流
相电流----每相负载中的电流 I P
线电流----每根相线中的电流 Il
Байду номын сангаас返回
星形接法特点
iA
A
相电流=线电流
N
IA IAN B IB IBN C
iN
iAN
N'
iB iC
iCN
iBN
IC ICN
IN : 零线电流
Ip Il
三相交流电路电压
三相交流电路电压在我们的日常生活中，电力的使用几乎无处不在。
特别是三相交流电，这种电力系统在工业和家庭中都扮演着重要的角色。
想象一下，灯光闪烁、冰箱嗡嗡作响，背后都是电流在悄悄流动。
今天咱们就聊聊三相交流电路电压，看看它有什么特别之处。
一、三相交流电的基本概念1.1 三相交流电的定义三相交流电，顾名思义，就是由三条相位不同的交流电流组成。
每一相的电流波形都是正弦波，彼此之间相差120度。
这种设置能让电力供应更加稳定。
你想，三条电流一起工作，形成的力量就像是三个人一起推车，效率高多了。
1.2 三相电的优势相比于单相电，三相电的优点可真不少。
首先，负载更均匀。
三相电能有效分散负载，减少了电流的波动。
其次，电机运行更平稳，噪音低、震动小，简直是工厂里的一大福音。
而且，三相电传输的电能损耗也小，省钱又环保，谁不喜欢呢？二、三相电压的特点2.1 三相电压的定义三相电压就是每条相线与公共中性线之间的电压。
通常来说，这个电压会被标注为U相、V相和W相。
每相的电压相同，但是相位不同，这就像一首乐曲里的不同音符，和谐而又动听。
2.2 线电压和相电压的关系提到电压，得先弄明白线电压和相电压的区别。
相电压是每一相与中性点之间的电压，线电压则是任意两条相之间的电压。
线电压的数值通常是相电压的√3倍。
说白了，就是一根线比一条相的电压高。
这样设计的好处在于，可以通过相电压来降低电流损耗。
2.3 电压不平衡的影响在实际应用中，有时会遇到电压不平衡的情况。
比如，某一相的电压比其他两相高或低，这就可能导致设备运行不稳定。
想象一下，一艘船在风浪中摇摆不定，那种感觉可真不好。
电压不平衡不仅会影响电机效率，还可能造成设备损坏。
所以，保持电压的平衡至关重要。
三、三相交流电的应用3.1 工业中的应用三相交流电在工业界可是大显身手。
无论是大型机械、变压器，还是焊接设备，三相电都能提供强劲而稳定的电力。
想象一下，工厂里，机器轰鸣，流水线高效运转，背后就是三相电在默默支撑。
什么是三相电路三相电路的特点
什么是三相电路三相电路的特点三相电路是指由三相交流电源供电的电路，那么你对三相电路了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是三相电路的内容，希望大家喜欢!三相电路的分类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(Y)或三角形(△)组成的电源。
这三个电源依次称为A相、B相和C相。
上述三相电压的相序(次序)A、B、C称为正序或顺序。
与此相反，称为反序或逆序。
电力系统一般采用正序。
对称三相电压满足条件：ua+ub+uc=0或向量表达U对称三相电压是有三相发电机提供的。
不对称三相电路在三相电路中，只要有一部分不对称就称为不对称三相电路。
在三相电路中，三相负载吸收的复功率等于各项复功率之和。
三相电路的瞬时功率为各相负载瞬时功率之和。
在三相三线制电路中，不论对称与否，都可以使用两个功率表测量三相功率。
即二瓦记法。
三相电路的特点对称三相电源和对称三相负载相连接，称为对称三相电路(一般情况下，电源总是对称的)。
三相电源与负载之间的连接方式有Y-Y,△-Y,△-△,Y-△连接方式。
三相电路实际是正弦交流电路的一种特殊类型。
在三相电路中，三相负载的连接方式决定于负载每相的额定电压和电源的线电压。
由于对称三相电路中每组的响应都是与激励同相序的对称量。
所以，每相不但相电压有效值相等，相电流有效值也相等。
而且每相电压与电流的相位差也相等。
从而每相的有功功率相等。
三相电路的功率测试一瓦特法只能用于三相对称电路的功率测试，三相功率之和等于单相功率读数的三倍。
二瓦特法采用两个功率表测量三相电路的三相总功率，三相功率之和等于两个单相功率表的读数之和。
其理论依据是基尔霍夫电流定律，适用于三相三线制系统的三相功率测试，与系统是否对称无关。
三相交流电路
A
R1 4 ＝ Ω · UA N · UB B C · IB · IC · UC · IN jXL Ω ＝j3
解: 相电压
选 U
U
p
U1 3
380 3
220 V
A
为参考相量, 则:
2200 4 j3 2200 536.9 44 36.9
XL R
UU ZU
220 6 8
2 2
arctan
arctan
8 6
53
iU 22 2 Sin ( t 53 ) A iV 22 2 Sin ( t 53 120 ) 22 2 Sin ( t 173 ) A
iW 22 2 Sin ( t 53 120 ) 22 2 Sin ( t 67 ) A
C
(2) 负载线、相电流之间的关系 各相负载相电流分别为
I AB U AB Z AB I BC U BC Z BC I CA U CA Z CA
各相负载的电压与电流相位差分别为
AB arctan
X AB R AB
BC arctan
X BC R BC
eW
在相位上的
先后次序称
为相序。
t
0 –Em
2
三相发电机中各绕组 电动势到达幅值（或 零值）的先后次序。
上述的三相电源的相序为U→V→W。在电力
系统中一般用黄、绿、红 区别U、V、W 三相。
二、 三相电源的联接
1.星形联接 把发电机三相绕组的末端 XYZ 接成 一点。而把始端 A、B、C作为与外电路相联接的端点。 这种联接方式称为电源的星形联结。
电工基础第5章三相交流电路
幅值相等
三相交流电的幅值相等， 但相位不同，可以合成强 大的旋转磁场。
三相交流电的应用
工业供电
电机驱动
三相交流电广泛应用于工业供电系统 ，提供动力和照明等需求。
三相交流电机广泛应用于各种机械设 备中，如电动机、发电机和变压器等 。
电力传输
通过变压器和输电线将三相交流电传 输到各个用户，实现高效、经济的电 力供应。
视在功率的单位是伏安（VA），常用 单位还有千伏安（kVA）和兆伏安（
MVA）。
05
CATALOGUE
三相交流电路的电压和电流分析
电压分析
相电压
在三相交流电路中，每相电压的大小和方向随时间变化，通常用 相量表示。
线电压
相电压与中性线之间的电压差称为线电压，其大小和方向也随时间 变化。
电压相位差
三相电压之间存在相位差，相位差的大小和性质决定了电路的功率 因数和效率。
电工基础第5章三相 交流电路
目录
• 三相交流电的基本概念 • 三相电源的连接方式 • 三相负载的连接方式 • 三相功率的计算 • 三相交流电路的电压和电流分析
01
CATALOGUE
三相交流电的基本概念
三相交流电的产生
01
02
03
三相交流发电机
利用三个独立的绕组产生 三相交流电，通过磁场和 导线的相对运动产生电动 势。
有功功率的单位是瓦特（W），常用单位还有千瓦（kW）和兆瓦（MW）。
无功功率的计算
无功功率是指电路中无实际消耗的功率，用于维持电压和电流之间的相 位关系。
无功功率的计算公式为：$Q = frac{U_{ph} times I_{ph}}{1000}$，其中 $U_{ph}$为相电压有效值，$I_{ph}$为相电流有效值。
三相交流电路
5.1.1 三相交流电的产生 .
其波形图如图5.2(a)所示,相量图如图5.2(b)所示.
图5.2三相交流电动势
从图5.2(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
e U + eV + e W = 0
在图5-2(b)中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零,即
EU + EV + EW = 0
5.1.2 三相电源与负载的连接 . .
(2)三相电源星形联结时的电压关系 ) 1)相电压 U P
U U 即每个绕组的首端与末端之间的电压.相电压的有效值用 U U, V, W 表示;
2)线电压 U L 即各绕组首端与首端之间的电压,即任意两根相线之间的电压叫做线 U U 电压,其有效值分别用 U UV, VW, WU 表示. 相电压与线电压参考方向的规定: 相电压与线电压参考方向的规定: 相电压的正方向是由首端指向中点N,例如电压U U 是由首端U1指向 中点N;线电压的方向,如电压是由首端U1指向首端V1.如图5.3所示. 3)线电压UL与相电压 P的关系 )线电压 与相电压U 三相电源Y形联结时的电压相量图,如图5.4所示.三个相电压大小 相等,在空间各相差120°电角度.
5.1.1 三相交流电的产生 .
1.三相交流电路的定义 . 由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路.所谓三相交流电 路是指由三个频率相同,最大值(或有效值)相等,在相位上互差 120°电角的单相交流电动势组成的电路,这三个电动势称为三相对 称电动势.
5.1.1 三相交流电的产生 .
图5.1 三相交流发电机
N U V
W
当三相电路中的负载完全对称时,在任意一个瞬间,三个相电流中, 总有一相电流与其余两相电流之和大小相等,方向相反,正好互相抵消. 所以,流过中性线的电流等于零. 因此,在三相对称电路中,当负载采用星形联结时,由于流过中性线 的电流为零,故三相四线制就可以变成三相三线制供电.如三相异步电动 机及三相电炉等负载,当采用星形联结时,电源对该类负载就不需接中性 线.通常在高压输电时,由于三相负载都是对称的三相变压器,所以都采 用三相三线制供电.
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学生
活动
学生思考
理解三相交流电动势的概念
理解三相交流电动势的形成
【出示目标】
1、理解直流电动机的各种平衡方程式
2、理解直流电动机的运行特性及工作特性
【具体内容】
三相交流电路
1、三相交流电动势的定义：三相交流电路就是由三个频率相同，最大值相等，相位上互差120º电角的正弦电动势组成的电路。这样的三个电动势称为三相对称电动势。
2、广泛应用三相交流电路的原因，是因为它具有以下优点：
(1)在相同体积下，三相发电机输出功率比单相发电机大；
(2)在输送功率相等、电压相同、输电距离和线路损耗都相同的情况下，三相制输电比单相输电节省输电线材料，输电成本低；
(3)与单相电动机相比，三相电动机结构简单，价格低廉，性能良好，维护使用方便。
目前，三相交流电路虽己得到广泛的应用，但在输送交流电的过程中，由于电流的交变引起周围磁场的变化，造成对周围通讯线路的干扰，而且输电线路上的损耗仍比较大，因此出现了采用输送高压直流电来代替输送交流电的趋势。输送高压直流电，就是将发电机发出的三相交流电升压后，整流成高压直流电，经输电线路输送到终端后，再将高压直流电逆变成三相交流电，降压后供用户使用。从葛洲坝到上海的输电线路，便是采用了这种形式。
授课题目
三相交流电路
授课类型
新授课
首次授课时间
学时
2
教学目标
1、理解交流电动势的产生
2、掌握三相电源的连接
重点与难点
1)电动势的产生
2、三相电源的连接
教学手段与方法
课堂讲授，辅以多媒体电子课件
教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）
【授课思路】
本节课学生要有电磁方面的物理知识，在讲解与物理知识有关的内容时，先领着学生将以前学过的物理知识复习一下，然后引导学生利用相关物理知识解决遇到的问题，讲解过程中要注意学生的反映，注意与学生多交流。注意教师为主导，学生为主体的教学理念。引导学生积极参与本节课的教学。
三相发电机的三个绕组连接方式有两1．星形(Y)接法
若将电源的三个绕组末端X、Y、Z连在一点O，而将三个首端作为输出端，如图2-21所示，则这种连接方式称为星形接法。
在星形接法中，末端连接点称作中点，中点的引出线称为中线(或零线)，三绕组首端的引出线称作端线或相线(俗称火线)。这种从电源引出四根线的供电方式称为三相四线制。
从矢量图还可得出，三个线电压在相位上互差120º，故线电压也是对称的。
星形连接的三相电源，有时只引出三根端线，不引出中线。这种供电方式称作三相三线制。它只能提供线电压，主要在高压输电时采用。
例2.9已知三相交流电源相电压U相＝220V，求线电压U线。
解：线电压
U线= U相= ×220≈380V
由此可见，我们平日所用的220 V电压是指相电压，即火线和中线之间的电压，380V电压是指火线和火线之间的电压，即线电压。所以，三相四线制供电方式可给我们提供两种电压。
UAB = UA–UB
UBC = UB–UC
UCA = UC–UA
根据矢量表示式可画出三相四线制的电压矢量图,如图2-22所示。从矢量图的几何关系可求得线电压有效值为
UAB = 2UAcos30º= UA
UBC = UB
UCA = UC
或U线= U相式中；U线——三相对称电源线电压；
U相——三相对称电源相电压。
2．三相电源的三角形连接(△)接法
除了星形连接以外，电源的三个绕组还可以连接成三角形。即把一相绕组的首端与另一相绕组的末端依次连接，再从三个接点处分别引出端线，如图2-23所示。按这种接法，在三相绕组闭合回路中，有eA + eB + eC＝O
所以回路中无环路电流。若有一相绕组首末端接错，则在三相绕组中将产生很大环流，致使发电机烧毁。
在三相四线制中，端线与中线之间的电压uA、uB、uC称为相电压，它们的有效值用UA、UB、UC或U相表示。当忽略电源内阻抗时，UA＝EA，UB＝EB，UC＝EC，且相位上互差120o电角，所以三相相电压是对称的。规定U相的正方向是从端线指向中线。
在三相四线制中，任意两根相线之间的电压uAB、uBC、uCA、称作线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA或U线表示，规定正方向由脚标字母的先后顺序标明。例如，线电压UAB的正方向是由A指向B，书写时顺序不能颠倒，否则相位上相差180o。从接线图2-21中可得出线电压和相电压之间的关系，其对应的矢量式为：
【过程设计】
在课堂中，可以穿插一些较为实用的的举例，能够与实际相联系。注意理论联系实际的方法，启发学生的抽象思维，激发学生的学习兴趣。为上好这一节课，还要注意讲练结合、理论联系实际。
【讲解要点】
1、理解交流电动势的产生
2、掌握三相电源的连接
【导入新课】目前，电能的产生、输送和分配，基本都采用三相交流电路。
规定三相电动势的正方向是从绕组的末端指向首端。三相电动势的瞬时值为
eA＝Emsinωt
eB＝Emsin(ωt-120o)
eC＝Emsin(ωt-240o)
＝Emsin(ωt+120o)
波形图、矢量图分别如图2-20(a)、(b)所示。任一瞬时，三相对称电动势之和为零，即
eA+eB+eC＝O
二、三相电源的连接
一、三相交流电动势的产生
在三相交流发电机中，定子上嵌有三个具有相同匝数和尺寸的绕组AX、BY、CZ。其中A、B、C分别为三个绕组的首端，X、Y、Z分别为绕组的末端。绕组在空间的位置彼此相差120º(两极电机)。
当转子磁场在空间按正弦规律分布、转子恒速旋转时，三相绕组中将感应出三相正弦电动势eA,eB,eC，分别称作A相电动势、B相电动势和C相电动势。它们的频率相同，振幅相等，相位上互差120º电角。