三相交流电路分析

5.3 负载三角形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（ 0.5学时）
5.4 三相功率 ☆☆（0.5学时）
电工与电子技术 I
Electrotechnics & Electronics
第五章
5.1 三相电压
三相电路
☆☆（1学时）
5.2 负载星形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（1学时）
5.3 负载三角形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（ 0.5学时）
C
ZC
ZB
B
Z BC
Z AB
C
星形联接 负载的联接方式取决于其额定工作电压
三角形联接
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§5-2 负载星形联接三相电路
本节介绍负载的星形联接，下图是三相四线制电路
A
IA


+ +
UC

_
U

A
IN
UB
ZA
N
N
+
+
B IB

+ e _A _ _
+
+
uA
+
uAB
_ A
_ _
eC
eB +
+ + uBC _
uB
_
uCA
Ｎ _
B
uC
+
C
+
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§5-1
三相电压
+ e _A _ _
+

+
uA
+
uAB
_ A
_ _
eC
eB +
IB UB

IN

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§5-2 负载星形联接三相电路
A

IA


1. 对称负载时
Z A Z B ZC Z
+
UC

_
U
+
A
IN
UB

ZA
N
N
+ +
B IB C
IC


ZC
ZB
显然此时三相电流也对称
I I I 0 中线电流 I N A B C
+
e
+
e A X
+
转子
在空间位置上，三个绕组分别 相差120º
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§5-1
三相电压
定子
转子
转子匀速顺时针转动，每相绕组依次切割磁力线，产生 频率相同、幅值相等且相位差为120º 的正弦电动势
e A、eB、eC
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§5-1
三相电压
1. 以A相绕组的感应电动势作为参考正弦量，则
eA
eA Emsin t V
Em
eB
eC
t
eB Emsin(t 120 ) V
o
360° 0° 120°240°
eC Emsin(t 240o ) Emsin(t 120o ) V
求 I
解： 解

A
,I

B
, IC, I


A
N
U I A A 440 A RA
N
iN
RC
RA RB
U B 22 120 A I B RB
U C 111200 A I C RC
UC

B iB
C
iC
IC

IA U A
I I I 29.1 19 A I N A B C
§5-1
三相电压
eA
Em
eB
eC
t
4. 相序
360° 0° 120°240°
三相电动势出现正幅值（或过零点）的顺序称为相序
A BC A
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§5-1
三相电压 C B A
正序(顺序)：A—B—C—A
负序(逆序)：A—C—B—A
1 3 o EC E120 E j V 2 2
E B
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§5-1
三相电压
eA Emsint
eB Emsin(t 120 )
o
E C
120 ° 120 ° 120 °
5.4 三相功率 ☆☆（0.5学时）
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三相电源一般都是星形联接
e + C
+ eA _ _ _
+
uA
+
uAB
_ A
_ _
eB + + +
uB
_
uCA
Ｎ_
B
uC
uBC
_
+
三相电路中负载的联接方法有两种：
A
A
C
+
N
ZA
ZCA
B
Ul 3U P
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§5-1
三相电压
U AB


U AB 3U30

U A ＝ U 0


3 U A 30

U BC 3U 90 3 U B 30
U CA 3U150 3 U C 30
U U U BN B NN
U U U CN C NN
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§5-2 负载星形联接三相电路
相序判断
eA
Em
eB
eC
t
+ _ +
N
1 2
+ +
360° 0° 120°240°
A BC A
U C U C 120 IC I C 120 C ZC Z C C


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§5-2 负载星形联接三相电路
iA
V 例 RA 5，RB 10，RC 20，U P 220 例：
电枢（定子）—铁心及三相绕组 磁极（转子）—铁心及励磁绕组 合理选择转子极面的形状及 励磁绕组的位置分布使空气隙中 的磁感应强度按正弦规律分布 转子
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§5-1
三相电压
定子铁心内槽放置三个绕组 定子 A、B、C分别为三个绕组的始端， X、Y、Z分别为三个绕组的末端
三相三线制电路
课堂拓展
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课堂拓展
中高压电力输送均采用三相三线制电路
A B C a b N c
在用户端由该变压器变换成三相四线制电路
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§5-2 负载星形联接三相电路
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单相电路
三相电路
直流
电路
正弦信号 电路 暂态电路 分析
稳 态电路分析
电路基本概念、定律
（I）电学部分
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为什么引入三相电?
+
+
A
N B + + C 可以证明，在输送同样容量的情况下三相输电比单相 可节省25%的有色金属。
A
IA

2.不对称三相三线制负载
+
' U N N U U U A B C Z Z B ZC A 1 1 1 Z A Z B ZC
UC

+ _
N
U
A
UB
' U NN
+
B IB C

ZC
+N
ZA ZB
+
IC

U U U AN A NN
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wk.baidu.com§5-1
三相电压
+ e _A _ _
+
+
uA
+
uAB
_ A
_ _
eC
eB +
6. 相电压
+ + uBC _
uB
_
uCA
Ｎ _
B
uC
+
C
+
uA e A , uB eB , uC eC
相电压的值用 U P 表示，且
此外，三相电在电机驱动方面具有单相电无可比拟的优越性。
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第五章
5.1 三相电压
三相电路
☆☆（1学时）
5.2 负载星形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（1学时）
5.3 负载三角形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（ 0.5学时）
+ + uBC _
uB
_
uCA
Ｎ _
B
uC
+
U AB U A U B U0 U 120 3U30
C
+
U BC U B U C 3U 90



U CA U C U A 3U150



可见相电压、线电压均为对称的三相电压
5.4 三相功率 ☆☆（0.5学时）
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第五章
三相电路
重点掌握 1.三相电路的基本概念 2. 三相电路的分析
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第五章
5.1 三相电压
三相电路
UP E
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§5-1
三相电压
7. 线电压
u AB u A uB uBC uB uC uCA uC u A
U AB U A U B U BC U B U C U CA U C U A
B C A
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。
A 1 B 2 C 3 正转 A 1 C 2 B 3 反转
D
D
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
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§5-1
三相电压
5. 三相（电动势）绕组的连接。 1）三相绕组的末端连接点称 为中点，或零点，用N表示。
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§5-1
o
三相电压
eB Emsin(t 120 )
eC Emsin(t 120o )
eA Emsint
E C
120° 120°
2. 用相量表示
E0o V E A
E A
120°
1 3 o E B E 120 E j V 2 2
☆☆（1学时）
5.2 负载星形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（1学时）
5.3 负载三角形联接的三相电路 ☆ ☆ ☆（ 0.5学时）
5.4 三相功率 ☆☆（0.5学时）
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§5-1
三相电压
一、三相电动势的产生
定子
三相交流发电机的原理图
eC Emsin(t 120 )
o
E A
3. 对称三相电动势 由于
eA , eB , eC 的幅值相等，频率相同，彼此间
E B
有相同的相位差，称这种电源为对称电动势
且有
E E 0 e A eB eC 0 或 E A B C
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课程目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第十章 电路的基本概念与基本定律 电路的分析方法 电路的暂态分析 正弦交流电路 三相电路 磁路与铁心线圈电路 交流电动机 继电接触器控制系统


+ +

UC

_
U

A
IN
UB
ZA
N
N
+
+
B IB C
IC


ZC
ZB
U A U A0 IA I A A Z A Z A A

U B U B 120 IB I B 120 B ZB Z B B


中线电流
I I I I N A B C
+
+ e _A _ _
+
uA
+
uAB
_ A
_ _
eC
eB +
+ + uBC _
uB
_
uCA
Ｎ _
B
uC
+
C
+
2）从中点引出的导线称为中线，这种连接法称星形连接法 中线接地则称为零线 3）相线或端线，也称火线。
实际电路中，相线－A相黄色，B相绿色，C相红色 如果是三孔插座，左边是零线，中间（上面）是地线，右边是火线

ZC
ZB
C
IC

特点： 1）负载相电压等于电源相电压 U Z U p 2）负载相电流等于电源线电流 I p I l 3）电源线电压是负载相电压的 3 倍， U l 3U p
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§5-2 负载星形联接三相电路
A
IA



UCA

UCN
30o 30
o


U BN
U AB
UBC


UCN

UCA U AN


U AN
UBN

30
o
UBC

UBN

U AB
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第五章
5.1 三相电压
三相电路
☆☆（1学时）
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