电路分析课件：第12章 三相电路

–• UB
B Z
–
C
三相四线制
Y
Y
三相三线制
Y
△
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12.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系
1. 名词介绍
– +
–
+ ++
X– • Y UA
A
A
Z
+
•
–
UA
–• UB
B
•
U
C
X
+
B
Z– • UC
C
•
UB
Y N
C
①端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。
②中线：中性点N引出线， 连接无中线。
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结论 对Y联接的对称三相电源
(1) 相电压对称，则线电压也对称
(2) 线电压大小等于相电压的 3倍, 即Ul 3U p
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4. 三相电路
三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接
起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组
成：
电源 Y
Y
负载
△
电源 △ 注意
Y
负载
△
当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。
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+ ++
– • UA
AZ
N–• UB
B Z N’
– • UC
CZ
+ ++
–
A
•
UA
Z
Z
三相电路由三相电源、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％； ② 输电方面：比单项输电节省钢材25％； 配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便
于接入负载； 运电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维
护方便。
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以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应 用，是目前电力系统采用的主要供电方式。
U
120
o
•
•
UCN UC U120o
•
– UA
•
– UB
•
UC –
+ ++
•
IA
•
UAB • IB
•
U BC
A
•
UCA B
•C IC
•
UAB
•
UAN
•
UBN
U0o
U
120 o
Leabharlann Baidu
3U30o
•
•
•
UBC UBN UCN U 120o U120o 3U 90o
•
•
•
UCA UCN UAN U120o U0o 3U150o
②波形图
u uA uB uC
o
t
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③相量表示
•
UA U0o
•
UB U 120o
•
UC U120o
④对称三相电源的特点
U C
120°
•
120°
UA
120°
U B
U A U B
uA uB uC 0
•
•
•
UA UB UC 0
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⑤对称三相电源的相序
三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。
三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分 称为一相负载，三相负载也有二种联接方式。
(1) 星形联接
A'
ZA
A'
ZA
B'
N'
ZC
ZB
B'
ZB
C'
ZC
C'
N'
当 ZA ZB ZC 称三相对称负载
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(2) 三角形联接
A'
A'
ZAB
ZCA
ZAB
B'
ZCA
B' ZBC
ZBC
C'
C'
当 ZAB ZBC ZCA 称三相对称负载
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•
•
– +
–
+ ++
X– • Y UA
– • UB
IA A
•
UA• B
IB
•
U BC
•
UCA
B
Z –
•
U
C
X
+ •
UA
+
IA A
U U • AB
•
CA
•
IB B
Z– • UC
•C IC
N
Y
•
③相电压：每相电源的电压。UA,
•
U U • B BC
•
•
I •
C
UB, UC
C
•
•
•
④线电压：端线与端线之间的电压。U ,AB UBC, UCA
X
电压，从而形成对称三
相电源。
三相同步发电机示意图
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①瞬时值表达式
A
BC
+ uA
–
+ uB
–
+ uC
–
uA (t) 2U cost uB(t) 2U cos(t 120o ) uC (t) 2U cos(t 120o )
A、B、C 三端称为始端，
X
Y Z X、Y、Z 三端称为末端。
三相电路的特殊性 （1）特殊的电源 （2）特殊的负载 （3）特殊的连接 （4）特殊的求解方式
研究三相电路要注意其特殊性。
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1.对称三相电源的产生
三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此
相差1200的正弦电源。
A
Y ºI
N
Z
ºS
C
B
通常由三相同步发 电机产生，三相绕组在 空 间 互 差 120° ， 当 转 子 以均匀角速度转动时， 在三相绕组中产生感应
正序(顺序)：A—B—C—A C 负序(逆序)：A—C—B—A B
B AC A
相序的实际意义：
三相电机
A1
B2
D
C3
正转
A1
C2
D
B3
反转
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
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2. 三相电源的联接
+ ++
（1）星形联接(Y联接)
+
A
X– •
A
•
UA
Y UA
-
•
UC
–
B
N
•
UB
•
UB
第12章 三相电路
本章重点
12.1 三相电路 12.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 12.3 对称三相电路的计算 12.4 不对称三相电路的概念 12.5 三相电路的功率
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重点
1.三相电路的基本概念 2.对称三相电路的分析 3.不对称三相电路的概念 4.三相电路的功率
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12.1 三相电路
B
Z– •
C
UC
C
N
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。
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（2）三角形联接(联接)
Z
A
AZ
+ •
•
UC
•
UA
–
UA
– +
–
CY– • UB
+
X
B
•
U
C
X
+
•
UB
C
Y
B C
注意
三角形联接的对称三相电源没有中点。
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3. 三相负载及其联接
⑤线电流：流过端线的电流。IA , IB , IC
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A'
•
IA
+
ZU A B'N'
-
Ia
B'
ZB
A' • IA ZAB
B'
Iab
ZCA
-
U C'A'
C'
ZBC
+
ZC
C'
负载N的' 相电压：每相负载上的电压。UUAA'N'B''
,U B'N' ,U B'C'
,U C ' N ' ,U C ' A'
负载的线电压：负载端线间的电压。U
线电流：流过端线的电流。IA , IB , IC
A'
B'
,U B'C'
,U C ' A'
相电流：流过每相负载的电流。 Ia , Ib , Ic Iab , Ibc , Ica
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2. 相电压和线电压的关系
①Y联接
设
•
UAN
•
U
A
U0o
•
UBN
•
UB
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利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：
•
UCA
•
UCN
30o
•
U 30 U BNAB U o •
AN
• 30o
UBN
•
UBC
一般表示为：
•
•
UAB 3U AN30o
•
UBC
3
•
U
BN
30
o
•
•
UCA 3U CN 30o
•
UCN
•
UCA
•
UBC
•
UBN
•
U AN
•
U AB
线电压对称(大小相等， 相位互差120o)