第7章三相电路-48页文档资料
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线电流 相电流 中线电压
中线电流
13
二、对称三相电路的分析与计算
•
•
I线 I相
1、Y形电路的电流与电压 1）电流三相对称：
•
有效值相同
IA
相位互差120
2）线电压、相电压对称：
有效值相同，
相位互差120
3）电压大小： U
4）电压相位：
l
3U p
•
•
IB
ABA30
IC
BCB30 CAC3014
•
QQAQBQC U A I A si A n U B I B si B n U C I C si C
对称三相： Q3UpIpsin 3UlIl sin
3、视在功率 S P2 Q2
对称三相： S3UpIp 3Ul Il
4、瞬时功率: p (t) p A (t) p B (t) p C (t) P ( W )
2
三相发电机
uA 2Ucost)( uB 2Ucost(12 )0 uC 2Ucost (12)0
uA
uB
uC
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
uB 2Ucost(12 )0
C+
N
+• B
+
X
2
0
2 5
6 3 2 36
7 4 3 5 11 6 3 23 6
•
U线 U相
2、形电路的电流与电压 1）电压三相对称：
有效值相同；
相位互差120 2）线电流、相电流对称：
有效值相同；
相位互差120
3）电流大小：
4）电流相位： I l 3 I p
ABA30
BCB30CAC30 15
3、对称三相电路计算
三相电源对称，且三个负载相等
由节点法,有
特点： 各相相互独立；互不影响
①Y-Y连接
三相三线系统 三相四线系统
uA
uC
uB
ZA
ZC
ZB
9
②Y-△连接
uA
uC
uB
ZC
ZA
ZB
10
③- 连接
uC
uA
uB
ZC
ZA
ZB
11
④- Y连接
uC
uA
uB
ZA
ZC
ZB
12
3）三相电路常用名词 端线phase line(火线、相线)； 中线neutral line（零线、地线）
线电压 相电压
第七章 三相电路（three-phae circuits）
三相电路组成： 三相电源 三相传输线路 三相负载
三相供电系统优点：
相同尺寸的三相发电机 比单相发电机功率大；
三相系统比单相系统节 省传输线，三相变压器 比单相变压器经济；
三相系统瞬时功率恒定， 三相电流容易产生旋转 磁场使三相电动机平稳 转动。
对称三相电源在 △形联结时，不能将各电
源的始、末端接反，否则将烧坏绕组。
7
2、三相电路 (balanced three-phase circuit)
1) 连接方式
uA Y形连接
uC
uB
ZC
ZA ZB
形连接
uC
uA
ZC
ZA
uB
ZB
8
2）三相电路 对称三相电路和不对称三相电路。 对称三相电路：三相电源对称，且三个负载相等
1
7.1、三相电路基本概念
一、三相电源
A
Y×
N
C×
S
定子
Z
首端： A B C
↓↓↓ 尾端： X Y Z
三相定子绕组 在空间位置互 差120o
•
转子 转子装有磁极以 的角速度旋
转时，定子三相绕组中便分别
•
B
感应电动势。
X
三相交流发电机示意图
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。
t
A相 B相 C相
3
uA 2Ucost)(
uB
2Ucos t (12 )0
uA
uB
uC 2Ucost (12)0
uA
uB
时域特征:
o
uA (t)uB (t)uC (t)0
uC
uC t
4
频域特征：
•
UA U0
相量图：
•
UC
•
UBU120 •
•
UA
UC U120
电压相量关系：
•
•
•
•
UB
UAUBUC0
6+j5
•
U B 13 512 .25 V
•
UC 13 1 51.8 4 V
6+j5
20
四、对称三相电路的功率 1、平均功率
PPAPBPC U A I A co A U B s I B co B U C s I C cC o
对称三相： P3UpIpcos 3UlIl cos
2、无功功率
6+j5
6+j5
19
•
设UAB38 00V
•
UAB 232 4.4 8V
•
•
则 UA22030V
UBC 23 49.2 5V
•
•
•
IA
UA Z1 Z
UCA 23 1 44.84 V
1.2 7 9 7A 5
•
递推：IB1.7 2 919A 5
6+j5
•
IC1.72 945A
负载电压：
•
•
UA ZIA 13 5 5.2V
解：1）Y形连接：
•
UAB3
8030VA
•
IA
则： •
UA
N380303022 0V
•
3
IC
取一相计算，有：
C
• 2200
IA
2 25.1 3 A
6 j8
电流对称可推得：
B•
IB
•
IB2 217 .13 A
•
IC2 26.6 9A
17
A
2）如改为形负载： Z=6+j8，
解:
•
UAB38 030V
中点：N 中线:NN'
三相四线制
Il
Ip
线电流 相电流
•
线电压：U AB
•
•
•
•
U BC
U AB
•
UANUBN
•
•
U BC
•
UBNUCN
•
•
U CA UCNUAN
•
U CA
•
3UA30V
•
3UB30V
•
3UC30V 6
•形连接：首尾相连
•
•
A
UABUA
•
•
uC
uA UBCUB
•
•
C
B UCAUC
uB
相序(phase sequence)：三个电源达到最大值的先后次序
相序（正序）： A、B、C； 逆序： A、C、B ；
5
3）对称三相电源的连接方式：
Y形连接：
uA
相电压：
•
U
AN
•
U BN
•
U CN
•
•
UAN UAU0V
•
•
UBN UBU 12 V 0
uC N
•
•
uB
N' U CN U CU 12 V 0
•
•
Leabharlann Baidu
•
•
UNN
UA/ZUB/ZUC/Z
1/Z1/Z1/Z1/ZN
•
•
•
UAUBUC
111 Z/ ZN
•
•
•
UAUBUC0
•
UNN 0
分析法： 取A相计算，递推其余两相
16
例1：图示电路中，负载阻抗Z=6+j8，
u A(t B ) 38 2 c 0ot s 3 () 0 V ，求负载中电流相量。
取一相计算，有：
C
B
•
•
I AB
U
AB
Z
38030 3 8 2.1 3 A 6 j8
•
•
IBC3 8143.1A ICA3 89.69A
则：线电流：
•
IA3835.1 3A
•
•
IB38 3 17 .1A 3 IC383 6.9 6A
18
例2：图示电路中，线电压UL=380V，负载 Z=18+j15，ZL=3+j4，求负载端各线电压。 解：负载变换： 6+j5
中线电流
13
二、对称三相电路的分析与计算
•
•
I线 I相
1、Y形电路的电流与电压 1）电流三相对称：
•
有效值相同
IA
相位互差120
2）线电压、相电压对称：
有效值相同，
相位互差120
3）电压大小： U
4）电压相位：
l
3U p
•
•
IB
ABA30
IC
BCB30 CAC3014
•
QQAQBQC U A I A si A n U B I B si B n U C I C si C
对称三相： Q3UpIpsin 3UlIl sin
3、视在功率 S P2 Q2
对称三相： S3UpIp 3Ul Il
4、瞬时功率: p (t) p A (t) p B (t) p C (t) P ( W )
2
三相发电机
uA 2Ucost)( uB 2Ucost(12 )0 uC 2Ucost (12)0
uA
uB
uC
S N
• •+ S •
+ N •+ +
A
•
Y +•
S
•Z
S N
uB 2Ucost(12 )0
C+
N
+• B
+
X
2
0
2 5
6 3 2 36
7 4 3 5 11 6 3 23 6
•
U线 U相
2、形电路的电流与电压 1）电压三相对称：
有效值相同；
相位互差120 2）线电流、相电流对称：
有效值相同；
相位互差120
3）电流大小：
4）电流相位： I l 3 I p
ABA30
BCB30CAC30 15
3、对称三相电路计算
三相电源对称，且三个负载相等
由节点法,有
特点： 各相相互独立；互不影响
①Y-Y连接
三相三线系统 三相四线系统
uA
uC
uB
ZA
ZC
ZB
9
②Y-△连接
uA
uC
uB
ZC
ZA
ZB
10
③- 连接
uC
uA
uB
ZC
ZA
ZB
11
④- Y连接
uC
uA
uB
ZA
ZC
ZB
12
3）三相电路常用名词 端线phase line(火线、相线)； 中线neutral line（零线、地线）
线电压 相电压
第七章 三相电路（three-phae circuits）
三相电路组成： 三相电源 三相传输线路 三相负载
三相供电系统优点：
相同尺寸的三相发电机 比单相发电机功率大；
三相系统比单相系统节 省传输线，三相变压器 比单相变压器经济；
三相系统瞬时功率恒定， 三相电流容易产生旋转 磁场使三相电动机平稳 转动。
对称三相电源在 △形联结时，不能将各电
源的始、末端接反，否则将烧坏绕组。
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2、三相电路 (balanced three-phase circuit)
1) 连接方式
uA Y形连接
uC
uB
ZC
ZA ZB
形连接
uC
uA
ZC
ZA
uB
ZB
8
2）三相电路 对称三相电路和不对称三相电路。 对称三相电路：三相电源对称，且三个负载相等
1
7.1、三相电路基本概念
一、三相电源
A
Y×
N
C×
S
定子
Z
首端： A B C
↓↓↓ 尾端： X Y Z
三相定子绕组 在空间位置互 差120o
•
转子 转子装有磁极以 的角速度旋
转时，定子三相绕组中便分别
•
B
感应电动势。
X
三相交流发电机示意图
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。
t
A相 B相 C相
3
uA 2Ucost)(
uB
2Ucos t (12 )0
uA
uB
uC 2Ucost (12)0
uA
uB
时域特征:
o
uA (t)uB (t)uC (t)0
uC
uC t
4
频域特征：
•
UA U0
相量图：
•
UC
•
UBU120 •
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UA
UC U120
电压相量关系：
•
•
•
•
UB
UAUBUC0
6+j5
•
U B 13 512 .25 V
•
UC 13 1 51.8 4 V
6+j5
20
四、对称三相电路的功率 1、平均功率
PPAPBPC U A I A co A U B s I B co B U C s I C cC o
对称三相： P3UpIpcos 3UlIl cos
2、无功功率
6+j5
6+j5
19
•
设UAB38 00V
•
UAB 232 4.4 8V
•
•
则 UA22030V
UBC 23 49.2 5V
•
•
•
IA
UA Z1 Z
UCA 23 1 44.84 V
1.2 7 9 7A 5
•
递推：IB1.7 2 919A 5
6+j5
•
IC1.72 945A
负载电压：
•
•
UA ZIA 13 5 5.2V
解：1）Y形连接：
•
UAB3
8030VA
•
IA
则： •
UA
N380303022 0V
•
3
IC
取一相计算，有：
C
• 2200
IA
2 25.1 3 A
6 j8
电流对称可推得：
B•
IB
•
IB2 217 .13 A
•
IC2 26.6 9A
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A
2）如改为形负载： Z=6+j8，
解:
•
UAB38 030V
中点：N 中线:NN'
三相四线制
Il
Ip
线电流 相电流
•
线电压：U AB
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•
U BC
U AB
•
UANUBN
•
•
U BC
•
UBNUCN
•
•
U CA UCNUAN
•
U CA
•
3UA30V
•
3UB30V
•
3UC30V 6
•形连接：首尾相连
•
•
A
UABUA
•
•
uC
uA UBCUB
•
•
C
B UCAUC
uB
相序(phase sequence)：三个电源达到最大值的先后次序
相序（正序）： A、B、C； 逆序： A、C、B ；
5
3）对称三相电源的连接方式：
Y形连接：
uA
相电压：
•
U
AN
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U BN
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U CN
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UAN UAU0V
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•
UBN UBU 12 V 0
uC N
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uB
N' U CN U CU 12 V 0
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Leabharlann Baidu
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UNN
UA/ZUB/ZUC/Z
1/Z1/Z1/Z1/ZN
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UAUBUC
111 Z/ ZN
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UAUBUC0
•
UNN 0
分析法： 取A相计算，递推其余两相
16
例1：图示电路中，负载阻抗Z=6+j8，
u A(t B ) 38 2 c 0ot s 3 () 0 V ，求负载中电流相量。
取一相计算，有：
C
B
•
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I AB
U
AB
Z
38030 3 8 2.1 3 A 6 j8
•
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IBC3 8143.1A ICA3 89.69A
则：线电流：
•
IA3835.1 3A
•
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IB38 3 17 .1A 3 IC383 6.9 6A
18
例2：图示电路中，线电压UL=380V，负载 Z=18+j15，ZL=3+j4，求负载端各线电压。 解：负载变换： 6+j5