电路分析基础 第4章 三相交流电路概述
三相交流电路的基本概念
三相交流电路的基本概念
嘿，朋友！今天咱来唠唠三相交流电路这个有意思的玩意儿。
你知道不，这三相交流电路就像是一场精彩的三人舞蹈！三根相线就好比三位舞者，它们和谐地舞动着，共同演绎出美妙的电力之舞。
有一次啊，我和几个电工朋友在一起聊天。
我就问他们：“你们说这三相交流电路到底是咋回事呀？”一个朋友笑着说：“嘿，你就把它想象成三个大力士一起拉一辆车，劲往一处使，这样车才能跑得快又稳。
”另一个朋友接着说：“对对对，这三根相线各自有自己的作用，但又相互配合，缺了谁都不行呢！”
咱再说说这三相交流电路的优点哈。
它那可是动力十足啊，能带动各种大设备，就像大力士能轻松举起重物一样。
而且它还很稳定呢，不会轻易出啥岔子。
还有啊，你看咱家里用的电，好多也是从三相交流电路变过来的呢。
就好像这电力经过了一场奇妙的变身，最后变成适合我们使用的样子。
在工厂里，那些大型机器可都得靠三相交流电路来提供能量呢。
要是没有它，那些大家伙们可就都得“罢工”啦！
我记得有一次去参观一个工厂，看着那些机器轰轰作响地运转着，我就问旁边的师傅：“师傅，这些机器靠的就是三相交流电路吧？”师傅笑着点头说：“那可不，没有它，咱这工厂可就没法干活咯！”
总之呢，三相交流电路就像是电力世界里的明星，虽然它可能不常被我们普通人直接看到，但它的作用那可是大大的。
它默默地为我们的生活
和工作提供着强大的动力，让一切都能有条不紊地进行着。
所以啊，可别小看了这三相交流电路，它可是个厉害的角色呢！。
三相电路概述与分析
对称三相电压的瞬时值之和或相量之和为零
uU uV uW 0 UU UV UW 0
1.2 三相电路
一、三相电源
1、 三相电源的星形（Ｙ）联结
将三个电压源的末端相连，再从三个首端引出三根端线U、 V、 W，构成Y形连接，如图a 。
uW
+
u eC + U
IWU 30º
的相电流滞后30°即.
Il 3Ip 30
30º IUV
IW
30º
IUV IVW
IU IWU
▪负载的三角形联结解题思路
一般情况线电压 Ul为已知，然后根据电压
和负载求电流。
Up Ul
Ip
Up Z
Il
例1-4 某对称三相负载，每相负载为 Z 545W ，
接成三角形，接在线电压为380V的电源上， 求 IU , IV , IW
120 120 UU
UV
▪ 线电压：相线间的电压。
uUV uU uV uVW uV uW uWU uW uU
U
u+
u eC- U W-
+
u-V +
uUV
uW U
uVW
N
V W
UUV UU UV
UVW UV UW UWU UW UU
注意电压的 参考方向
线电压和相电压的关系
UUV UU UV
三相电路的瞬时功率为 p pU pV pW
在对称三相电路中,U相负载的瞬时功率为
pU uU iU U P 2 sin t I P 2 sin(t ) U P I P cos U P I P cos(2t )
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
《三相交流电概述》课件
04
三相交流电的负载
线性负载
定义
线性负载是指其阻抗在交流电的整个周期内保持 恒定的负载。
特性
线性负载的电流和电压波形具有相同的形状，相 位差保持不变。
应用
白炽灯、电阻器等。
非线性负载
01
02
03
定义
非线性负载是指其阻抗随 时间变化的负载，导致电 流和电压波形不具有相同 形状或相位差发生变化。
特性
高压输电
01
02
03
04
高压输电是通过高压线路将电 能从发电厂传输到负荷中心， 以减少线路损耗和降低传输成
本。
高压输电线路通常采用分裂导 线，以增加线路的输电容量。
高压输电电压等级通常在 200kV以上，常见的有330kV
、500kV和765kV等。
高压输电线路通常采用架空线 路或电缆线路，其中架空线路
发电机的基本构造
发电机通常由转子、定子和三相 绕组组成。转子在磁场中旋转，
从而产生旋转磁场。
旋转磁场的产生
当发电机转子绕组中通入直流电 流时，电流在磁场中受到安培力 作用，使转子旋转起来。随着转 子旋转，定子中的感应电动势也
随之产生。
交流电的产生
由于发电机转子连续旋转，定子 中的感应电动势也连续变化，从
旋转磁场的优点
与直流电机相比，旋转磁场具有更大的输出功率和更高的效率。此外， 旋转磁场还具有结构简单、维护方便等优点。
03
三相交流电的特性
电压波形
总结词：正弦波形
详细描述：三相交流电的电压波形是正弦波，这是因为交流电的大小和方向随时 间变化，而正弦波是最能模拟这种变化的波形之一。
电流波形
总结词
绕组材料的选择
第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路
4.3 三相功率的计算
4.3.2 无功功率
三相电路的无功功率为
由于每相负载可能是感性，也可能是容性，即每相的无功功率 可正可负，所以无功功率为各项无功功率的代数和。在对称三 相电路中，无论是星形联结还是三角形联结，总无功功率为
第4章 三相交流电路
4.3 三相功率的计算
3.3 视在功率
每相电流间的相位差仍为120°，由KCL可知，中线电流为零。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
三相四线制接线方式的特点如下。 （1）相电流等于线电流，即
（2）加在负载上的相电压和线电压之间的关系为
（3）流过中性线N的电流IN为
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
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。在三相对称电路中，当负载采用星形联结时，因为流 过中性线的电流为零，所以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。
第4章 三相交流电路
4.2 三相负载的联结
如图4-8所示是只有三根相线而 没有中性线的电路，即三相三 线制；而接线方式除了三根相 线外，在中性点还接有中性线， 这样的接法即为三相四线制， 如图4-9所示，三相四线制除可 供电给三相负载外，还可供电 给单相负载，故凡有照明、单 相电动机、电扇、各种家用电 器的场合，也就是说一般低压 用电场所，大多采用三相四线 制。
总之，当三相电流对称时，线电流的有效值是相电流 有效值的√3倍，线电流滞后对应的相电流30°，即
三相正弦交流电路
三相正弦交流电路三相正弦交流电路是一种用于供电的电力系统，它由三个相位相差120度的正弦波电压组成。
这种电路常用于工业领域，如工厂、矿山等地方，在这些地方需要大量电力供应。
下面将介绍一下三相正弦交流电路的基本组成和工作原理。
三相正弦交流电路由三个相互独立的相位电源组成，每个电源的电压和电流都是正弦波形式。
这三个电源相互连接，形成一个闭合的电路，形成一个三角形的电路结构。
电源之间的电压相位差为120度，这样可以保证电流在电路中的连续性。
在三相正弦交流电路中，有三种重要的参数，分别是相电压、线电压和线电流。
相电压是指每相的电压大小，在正弦波中呈周期性变化；线电压是指每两相之间的电压大小，在正弦波中也呈周期性变化；线电流是指三个电源之间的电流大小，在正弦波中也呈周期性变化。
这些参数之间有一定的关系，可以通过一些公式进行计算。
三相正弦交流电路的工作原理是基于电压和电流之间的相位差。
在每个周期内，电源会按照一定的频率和相位差的规律变化。
这样可以达到电流在电路中的连续性，保证电路的稳定工作。
当三相正弦交流电路连接到负载上时，负载会根据电路的电压和电流来消耗能量，完成所需要的功率输出。
三相正弦交流电路的优点是功率输出稳定，电流连续性高，适用于大功率供电。
与之相比，单相交流电路可能会存在电流断续现象，功率输出不稳定的问题。
因此，三相正弦交流电路在工业领域得到了广泛应用。
总之，三相正弦交流电路是一种稳定可靠的电力供应系统，它通过三个相位相差120度的正弦波电压来提供电能。
这种电路具有高稳定性、高效率和高功率输出的特点，广泛应用于工业领域。
通过以上介绍，相信对三相正弦交流电路有了更进一步的了解。
三相正弦交流电路是一种常见且重要的电路系统，其广泛应用于各个工业领域。
在这些领域，需要大量而稳定的电力供应，而三相正弦交流电路能够提供这样的稳定和高效率的电力输出。
接下来，将从三相正弦交流电路的重要性、特点和应用领域等方面继续探讨。
《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。
《电子电工技术》课件——第四章 三相电路
2
I 3I 30
L3
3
U 31
I
3
I 3
I
U 12
1
I 2 U
I
2 I 3
I L1
23
负载对称时三角形接法的特点
L1
U 31 L2 L3
I L1
U 12
I 1
I
L2
U I
23
L3
I 3
ZZ Z
I 2
每相负载电压=电源线电压
I 3I
l
p
各线电流滞后于相应各相电流30°
第三节 三相负载的功率 每相负载
定子 W2
•
V1 转子
三相电动势 分别称为U、V、W相或1、2、3相
e E sin t
1
m
e E sint 120
2
m
e E sint 240
3
m
Em sin( t 120)
E E0 1
E E 120 2
E3 E 120
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º
称为对称电动势。
e 2
3
L2
L3
L1
e 1
e
L2
2
L3
(2)三相负载
星形负载
Z
Z
Z
三角形负载
Z
Z
Z
(3)三相电路计算
负载不对称时：各相电压、电流单独计算。 负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。
电流其余按对称原则，相线电流的关系一一写出。
三相电路的计算要特别注意相位问题。
负载Y形接法
I I
l
P
负载Y形接法有中线时
《电工电子技术基础》第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
[例题] 图中所示的对称三相电路中，端线阻抗 ZL 1 j1 ,负载
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
中性线电流
I&N I&A I&B I&C
(44 0 22 12011 120)A
[解] ⑴各相负载中流过的电流
IU
UU RU
220 0 5 0
A
44
0A
29 19 A
IV
UV RV
220 120 A 10 0
22
120 A
IW IU 120 IP 120
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
b.负载三相三线制联结
+
U NN
-
相电流 流过每相负载的电流
线电流 流过端线的电流
IU、IV、IW
特点 线电流=相电流
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第4章 三相交流电路——三相负载的联结
（1）负载三相三线制联结三相电路计算 等效电路图
(2)不对称负载三相四线制联接三相电路计算
三相电源对称，三相负载不对称， 各相负载中电流表达式：
IN IU IV IW 0
I
U
UU ZU
UP 0
ZU U
UP ZU
0 U
I
V
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。
《三相交流电知识》课件
02 三相交流电的产生
CHAPTER
三相交流发电机的工作原理
总结词
发电机的基本工作原理
详细描述
发电机的基本工作原理是电磁感应定律，当导体在磁场中做切割磁力线运动时， 导体中会产生感应电动势。在三相交流发电机中，有三组线圈在磁场中旋转，每 组线圈的旋转方向不同，从而产生三相交流电。
三相交流电动机的工作原理
总结词
电动机的基本工作原理
详细描述
电动机的基本工作原理是利用通电线圈在磁场中受到力的作 用而旋转。在三相交流电动机中，三相交流电通过定子线圈 产生旋转磁场，转子线圈在旋转磁场中受到力的作用而旋转 ，从而驱动电动机运转。
三相交流电的传输方式
总结词
三相交流电的传输方式
详细描述
三相交流电的传输方式包括架空线路和电缆线路。架空线路是将导线架设在杆塔上，通 过绝缘子将电能传输到远方。电缆线路则是将导线埋设在地下或水下，通过电缆保护管
储能技术应用
智能电网中的储能系统，如电池储能、超级电容 储能等，通过三相交流电技术实现充放电控制。
三相交流电的发展趋势和展望
高效节能技术
随着能源资源的日益紧张，三相交流电技术将不断优化，提高能 源利用效率，降低能耗。
数字化智能化技术
数字化和智能化技术将进一步应用于三相交流电系统，实现远程监 控、智能调度等功能。
05 三相交流电的安全使用
CHAPTER
安全电压和电流
安全电压
三相交流电的安全电压取决于设 备的额定电压和绝缘等级，一般 情况下，安全电压应低于设备的 额定电压。
安全电流
安全电流是指在正常工作条件下 ，人体不会发生触电事故的电流 。根据不同的工种和操作环境， 安全电流的范围也有所不同。
电路分析基础三相电路
这种情况下,负载中性点漂移，各相电压不对称，
负载中通过的电流也不对称，互相牵制、相互影响，
显然,三相电路不对称且又无中线时中点电压不 再为零，若中点电压较大时，将造成有的负载相电压 过低不能正常工作；有的负载相电压过高甚至烧损电 器，各相负载由于端电压不平衡均不能正常工作。
7.2.1 三相电源的Y形连接
下图所示电源的连接方式称为星形连接,或记为
“Y”接，
A
其中由电源绕组尾端公
•
•
共连接点引出的导线称为中
UA
U AB 线 零线 ,由电源绕组首端
X
•
Z
•
UC
Y
UB
•
U CA
N 引出的导线称为相线(火线) 图中电源绕组首端指向
•
U BC
B C
尾端的电压称为相电压 即火 线与零线之间的电压 ，
N'
•
•
4+j4Ω U C ' U C 220120V
2+jΩ
由于ZN=0,所以
•
U N'N 0
IA2 3 2 j0 2 03 .2 6 2 1 3 0 . 0 7 3 6 1 3.7 3 A
这种情况下,
I B24 2 j1 0 4 2 2 0 5 .6 2 6 4 1 0 5 2 3 0.9 8 1 6 A 负但5各载电相流独不立对，称互，
1.由于三相电路对称,因此各相负载的端电压和电流 也是对称的，三相电路的计算可归结为一相进行；
2. 根据电路给定条件确定参考相量,一般选A相电压；
3.应用单相电路的分析方法求出A相电路的待求量；
4.根据对称关系写出其它两相的待求量；
5.在一相电路计算中,中线阻抗不起作用，N和N'之间
三相交流电PPT
任务1 三相电源与三相负载
三相交流电动势的产生
1.三相交流发电机主要组成部分：
电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面
有槽，放入三相电枢绕组。 磁极 （是转动的，亦称转子）
A
A BC
Y
S
Z
–
n
A X X YZ
单相绕组 三相绕组
+
+
C
N
三相绕组的三相电动势
+ B
幅值相等, 频率相同, 彼
铁
+
X
22173 62.5 97
中线的作用:
U·C
·IC 53.1°
U·A
36.9°
97.1° I·A
·IB I·N U·B
I·B
I·C
(b)相量图
中线在三相电路中的作用是既能为用户提供两种
不同的电压, 同时又为星形联接的不对称负载提供对
称的 220 V相电压。
因此, 为了保证负载的相电压对称, 在中线的干线
U• A
•
若负载对称，即
IZNA
IZAB
IZBCIZC
0
U• B
IA 对称负载相量图
对称负载可以去掉中线。
如果三相负载对称, 中线中无电流, 故可将中线 除去, 而成为三相三线制系统。
但是如果三相负载不对称, 中线上就会有电流IN 通过, 此时中线是不能被除去的, 否则会造成负载上 三相电压严重不对称, 使用电设备不能正常工作。
1. Y 形联结 A
iA
U A U0
U A N
U B
iN
ZA
U B U 120
ZC
N UC U120
iB
电路分析三相电路
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
IA
A
•
•
•
IB
UAB UCA
N
B
B
•
•
IC UBC
C
X, Y, Z 接在一起的点称为Y联接对称三 相电源的中性点，用N表示。
（2）三角形联接(联接)
三个绕组始末端顺序相接。
ZA
•
UC
•
UA
C
X
+
Y– • B
UB
•
IA
A
•
•
U U •
AB CA
IB
B
•
•
IC UBC
C
三角形联接的对称三相电源没有中点。
•
IB
30o
•
I bc
•
IC
•
Uab
30o •
• UA
I
aIbca
•
IA
结论 (1) 负载上相电压与线电压相等，且对称。
(2) 线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相电
流的 3倍，相位落后相应相电流30°。
故上述电路也可只计算一相，根据对称性即可得到 其余两相结果。
解法二
A
+
•
UA_
•
N
•
UC
三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼 此相差1200的正弦电动势作为供电电源的电路。
三相电路的优点：
（1）发电方面：比单项电源可提高功率50％； （2）输电方面：比单项输电节省钢材25％；
（3）配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接 入负载；
（4）运电设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维 护方便等优点。 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是
三相电路基础知识点总结
三相电路基础知识点总结1. 三相电路概述三相电路是指由三根相互120°相位差的交流电源供电的电路。
在工业和商业领域中，三相电路被广泛应用于驱动电动机、输配电系统以及其他大功率设备中。
三相电路具有功率大、运行平稳、传输效率高等优点，因此受到广泛关注。
2. 三相电路基本概念在理解三相电路之前，我们需要了解一些基本概念，包括相位、相电压、线电压、相电流和线电流。
相位是指不同相电压或电流之间的时间差，通常用角度来表示。
相电压是指在三相电路中，每个相之间的电压差，而线电压是指相邻两相之间的电压差。
相电流是指通过每个相的电流，而线电流是指相邻两相之间的电流差。
3. 三相电路的构成三相电路由三个相位相差120°的交流电源组成，分别为A相、B相和C相。
每个相之间有相应的相电压和相电流。
在三相电路中，通常会使用三相电源的星形连接或者三角形连接。
在星形连接中，每个相的一个端子连接到电源的中性点，另一个端子连接到负载。
在三角形连接中，相邻两相的端子连接在一起，形成一个闭合回路。
通过星形连接或者三角形连接，我们可以实现不同的电路配置和连接方式，以满足不同的电力需求。
4. 三相平衡电路在三相电路中，如果各相的电阻、电感和电容值相等，并且相位差为120°，那么我们称这个电路为平衡电路。
在平衡电路中，各相之间的电压和电流都是平衡的，不会出现不平衡现象。
平衡电路具有传输功率均衡、运行稳定等优点，广泛应用于实际工程中。
5. 三相不平衡电路在实际的三相电路中，由于负载不均匀或者电源故障等原因，会导致三相电路不平衡。
在不平衡电路中，各相之间的电压和电流不相等，会导致负载不均衡、功率不均衡等问题。
为了解决这些问题，我们需要对不平衡电路进行分析和修复，以确保电路的正常运行。
6. 三相电路的功率计算在三相电路中，功率的计算是十分重要的。
在平衡电路中，可以通过功率因数、有功功率和无功功率来描述电路的功率特性。
而在不平衡电路中，由于各相之间的电压和电流不均衡，会导致功率不均衡的问题。
三相电路基本知识概述
三相电路基本知识概述在电力系统中，三相电路是一种常见的电力传输和分配方式。
本文将从三相电路的基本概念和原理、相量表示法、线路连接方式以及电力与功率计算等方面进行介绍，以帮助读者更好地了解和应用三相电路。
一、三相电路的基本概念和原理三相电路是由三个相互位移120度的正弦交流电源组成的电路，常用的为三相交流电。
三相电路具有以下特点：1. 平衡性：三相电源的电压和频率相同，各相电流相等，负荷均衡时电路稳定。
2. 高效性：三相电源的功率输出比同等容量的单相电源更高，能有效提高功率利用率。
3. 运行稳定性：由于各相电流相位不同，因此即使有一相电源出现故障，其他两相仍可正常运行。
二、相量表示法为了简化三相电路的计算和分析，可以使用相量表示法。
相量表示法通过矢量图形直观地表示电压和电流的幅值和相位关系。
三相电路中的电压和电流可以用复数形式表示，其中实部表示幅值，虚部表示相位。
三、线路连接方式常见的三相电路连接方式包括星形连接和三角形连接。
在星形连接中，三个相电源的中性点连接在一起，形成“星”型结构；在三角形连接中，三相电源依次连接形成一个封闭的回路。
不同的连接方式适用于不同的应用场合。
四、电力与功率计算在三相电路中，电流的计算比较复杂，需要使用欧姆定律和功率三角的方法。
电力和功率的计算可以通过电压、电流和功率因数之间的关系来进行计算。
功率因数是衡量电路负载性质的重要指标，它反映了负载对电源的有功功率的利用率。
综上所述，本文对三相电路的基本知识进行了简要概述。
通过了解三相电路的基本概念和原理、相量表示法、线路连接方式以及电力与功率计算等内容，读者可以更好地理解和应用三相电路。
三相电路在电力系统中有着广泛的应用，深入了解和掌握三相电路的知识对于电力工程师和电气技术人员而言至关重要。
三相电路基本概念
02 三相电源及连接方式
三相电源产生原理
三相交流电的产生
由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的交流电势组成
的电源。
发电机的构造
三相交流发电机主要由三个相同的 绕组组成，它们在空间位置上互差 120°电角度。
旋转磁场
当发电机转子旋转时，三个定子绕 组中会产生频率相同、相位互差 120°的三相交流电。
电源线电压与相电压关系
线电压与相电压的定义
线电压是指任意两相之间的电压，而相电 压是指任意一相与中性点之间的电压。
星形连接时线电压与相电压的关系
在星形连接中，线电压等于相电压的√3倍， 即U_line = √3 * U_phase。
三角形连接时线电压与相电压的关系
注意事项
在三角形连接中，线电压等于相电压，即 U_line = U_phase。
三相电路发展历程
早期探索
三相电路的应用
早期电力系统主要采用单相交流电，但 随着电力需求的增长，单相交流电的传 输效率和稳定性已无法满足要求。
20世纪初，三相电路开始在电力系统 中得到应用，并逐渐取代了单相交流 电成为电力系统的主要供电方式。
三相电路理论的提出
19世纪末，科学家提出了三相交流电 的理论，并证明了三相电路在传输效 率和稳定性方面的优势。
05 三相电路不平衡现象分析
不平衡现象产生原因
电源电压不平衡
由于供电系统原因，导致三相电源电压幅值或相位存在差异。
负载不平衡
三相负载阻抗不相等，使得各相电流大小不同。
线路阻抗不平衡
线路中存在不同的电阻、电感或电容，导致各相传输特性不一致。
不平衡对电路性能影响
降低设备效率
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(2) U12 = √3 U1
(大小关系)
U12 超前 U1 30o (相位关系)
推出一般结论: Ul = √3 Up Ul 超前于与之对应的 Up 30o
2. 相电流与线电流的关系
得出:
I·L1 = I·1
I·L2 = ·I2
I·L3 = ·I3 I·N = I·1 +
===I·2 +UUUZZZ···321321I·3
四 三相电路的功率
1、平均功率
P PA PB PC U AI A cos A UB IB cosB UC IC cosC
对称三相负载： 2、无功功率
P 3U p I p cos 3Ul Il cos
Q QA QB QC U AI A sin A UB IB sinB UC IC sinC
对称三相： Q 3U p I p sin 3Ul Il sin
3、视在功率
S P2 Q2
对称三相：
S 3UpIp 3Ul Il
[例] 在如图所示三相电路中, R = XC = XL = 25Ω,接于线 电压为 220 V 的对称三相电源上,求各相线中的电流。
L1
I·L1
L2 L3
I·L2 I·L3
R I·1
jXL
I·2
I·3
-jXC
[解]: 负载为不对称三相负载
·I1 =
U·1
Z1
=
U·12
R
=
22000
25
8.800
A
I·2 =
U·2
Z2
=
U·23
-jXC
=
220
-j25
1200
8.8 300 A
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L1
I·L1
I·3 =
Байду номын сангаас
U·3
Z3
=
U·31
jXL
=
2201200
j25
L2 L3
I·L2 I·L3
8.8300
A
R I·1
jXL
I·2
I·3
-jXC
各线电流如下:
I·L1 = I·1- I·3 (8.800 8.8380 )A 4.56 750 A I·L2 = I·2- I·1 (8.8 300 8.800 )A 4.56 105 0 A
I·L3 = I·3- I·2 (8.8300 8.8 300 )A 8.8900 A
（3）三相总功率P。
.
Z1
I1
Z2
I2
Z3
I3
IN
本章要点：
1 三相电路基本概念
三相电源:
uA(t) uB (t) uC (t) 0
•
•
•
U AU BUC 0
三相电路: Y-Y; Y-△; △-△; △ - Y;
端线(火线、相线)；中线（零线、地线）
线电压、相电压；线电流、相电流；
2 对称三相电路的分析与计算 Y形电路的电流与电压； 形电路的电流与电压；
•
则U
AN
38030 30
3
2200V
•
IA
2200 6 j8
2253.1A
可推得
•
I B 22 173.1A
•
I C 2266.9A
已知平衡三相电路中， 负载阻抗Z=6+j8，
uAB (t) 380 2 cos(t 30)V ，求三相各电流相量。
解: (2) 形负载:
•
U AB 38030V
U·31
U·3 -U·2
U·12
300 U·1
U·2 U·23
根据 KVL 定律: U·12 = U·1 - U·2 =U·1 +(-U·2) U·23 = U·2 - U·3 U·31 = U·3 - U·1
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◆ 结论: (1) 相电压对称:
Up = U1 = U2 = U3 线电压也对称: Ul = U12 = U23 = U31
特 点：各相相互独立；互不影响。 分析法：取A相计算，递推其余二相。
3 不平衡三相电路:
ZN=0: 负载电流不对称，但各相独立；互不影响。 ZN0: 负载电流、电压不对称，各相牵制，彼此影响。
4 三相电路的功率 p(t) pA(t) pB (t) pC (t) P(W )
P 3U p I p cos Q 3U p I p sin S 3UpIp
⑴ 相电流和线电流都是对称的。
⑵ Ip = Il 并且相位相同。
二、三角形连接
1. 相电压与线电压的关系
得出：
L1 I·L1
U·12 = U·1 U·23 = U·2 U·31 = U·3
L2 I·L2 L3 I·L3
I·1
Z1
Z3
I·3
I·2 Z2
结论： ⑴ 相电压对称、线电压也对称。 ⑵ U·p = U·l
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图7三相四线制供电线路中，已知U12 = 380 ∠30° V
，Y形连接的三相负载的
.
IL1
L1
复阻抗Z1 = Z2 = Z3 =（ 11 +j11 3 ）Ω ，
IL2 L2
L3
IL3
试求：（1） U1 ， U2 ， U3 ；
N
（2） IL1 ，IL2 ， IL3 ， I1 ，I2 ， I3 ， IN ；
取一相计算，有
•
则I
AB
38030
38
23.1A
6 j8
•
•
I BC 38 123.1A I CA 3896.9A
•
•
I A 38 3 53.1A I B 38 3 173.1A
•
I C 38 366.9A
注意： 在三相四线供电系统中，采用的中线线径较大，并且 在中线上不允许接入开关或保险丝，严禁中线开路。
三相四线制：三相供电制中 用四根连线
三相三线制：三相供电制 中用三根连线
中线：中点引出的线 火线：电源首端引出的线 线电流：火线中流过的电流 相线流：每相负载中流过的电流 线电压：两根火线之间的电压 相电压：每相负载的电压
4.8.2对称三相电路的计算
一、Y形电路的电流与电压
相量图:
1.相电压与线电压的关系
•
UA
•
U C U120
电压相量关系：
•
UB
•
•
•
U AU BUC 0
二、 三相电路 1) Y-Y连接
三相三线系统
三相四线系统
uA
uC
uB
ZA
ZC
ZB
2) Y-△连接
uA
uC
uB
ZC
ZA
ZB
3) - 连接
uC
uA
uB
ZC
ZA
ZB
4) - Y连接
uC
uA
uB
ZA
ZC
ZB
:
三、 三相电路常用名 词
2. 相电流与线电流的关系
LA I·A
Z
Z
LB I·B LC I·C
I·3 I·2 Z
I AB
U12 Z1
I10
I BC
ICA
U23
UZ231 Z3
I1 120
I1120
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L1 I·L1
L2 I·L2 L3 I·L3
I·1
Z1
Z3
I·3
I·2 Z2
相量图: I·L3
I·3
I·L2
I·2 -I·3
I·1 I·L1
根据 KCL 定律:
I··ILL21==I·I2·1--I·1I3· = I·1 + ( - I·3 ) ·IL3 = I·3 - I·2
◆ 结论： ⑴ 若负载对称，
相电流和线电流对称。
相量图: I·L3 I·3
Il = √3 Ip
I·L2
Il 滞后于与之对应的 Ip 30o。
I·2 -I·3
4.8 三相交流电路概述
三相电路基本概念
一、三相电源
uA 2U cos(t)
uA
uB 2U cos(t 120) uC 2U cos(t 120) uA
时域特征:
uA(t) uB (t) uC (t) 0
uB
uB o
uC
uC t
相量表示：
•
U A U0
相量图：
•
UC
•
U B U 120
I·1 I·L1
三、对称三相电路的计算方法及特 点
由节点法,有
•
•
•
•
U NN
U A/ Z U B/ Z UC/ Z
1/ Z 1/ Z 1/ Z 1/ ZN
•
•
•
U AU BUC
111 Z / ZN
•
•
•
U AU BUC 0
•
U NN 0
由以上分析可得对称三相电路的特点： a）Y型连接中中点位相等，中线点位横为零。中 线阻抗不影响三相对称电路
b)电路计算时，可任取一相电路单独计算，把某相 电路及中性点相连组成单相图计算
c）电路其余两相可由对称性直接写出
例1： 已知对称三相电路中，负载阻抗Z=6+j8，
uAB (t) 380 2 cos(t 30)V，求三相各电流相量。
解: (1) Y形负载:
•
U AB 38030V
取一相计算，有