电路原理9.1.3三相电路的基本概念 - 三相电路的基本概念1

+ uC
–
X
Y
Z
三相电源依次称为： A相、B相、C相。
uA(t) 2Ucos(ωt) uB(t) 2Ucos(ωt 120o ) uC(t) 2Ucos(ωt 120o )
三相电路
3.相量表示
U&A U0o U&B U 120o α2U&A U&C U120o αU&A α 1120o 1 + j 3
U&AN
–
+
A
Zl
Z
U&BN
N–
+
B
Zl
– U&CN C
+
Zl
Z
n
三相三线制
Z
U&AN
–
+
A
Zl
Z
N
U&BN
–
+
B
Zl
Zn
三相四线制
– U&CN C
+
Zl
Z
Zn
三相电路
四、 线电压(line voltage)与相电压(phase voltage)的关系
1、星形联结
A +
U&A
– X
Y
Z
C U&C U&B
22
4.对称三相电源的特点
U&C
120°
120°
U&A
120°
U&B
uA uB uC 0 U&A U&B U&C 0
对于三个频率相同、振幅相同、 初相依次相差120o的三相电源，它们 的瞬时值之和必为零，或相量之和必 为零。
三相电路
5.波形图 u
0
wt
uA uB uC
A
6.对称三相电源的产生
I&C U&BC
B C
⑤线电流：流过端线 （火线）的电流：
Hale Waihona Puke I&A，I&B，I&C
⑥相电流：流过每相电源（负载）的电流。Y接：I&A，I&B，I&C
三相电路
2.三角形联结（ 接）：
三相电压源依次连接成一个回路、再从端子引出端线的接
法。
I&A
– +
–
ZA
U&C
U&A
C
X
+
Y – U&B B
A
I&B U&AB U&CA
C
③线电压：端线（火 线）与端线（火线）之间 的电压。 记为: U&AB，U&BC，U&CA
④相电压：每相电源 （负载）的电压。
接：U&AB，U&BC，U&CA
⑤线电流：流过端线 （火线）的电流。
⑥相电流：流过每相电源（负载）的电流。 I&A，I&B，I&C 接： I&AB，I&BC，I&CA
三相电路
通常由三相同步发电机 产生，三相绕组在空间互差 120o ，当转子转动时，在三
Y ºI N ºS
C
Z
w
B
相绕组中产生感应电压，从而
X
形成对称三相电源。
三相同步发电机示意图
三相电路
三相同步发电机工作原理动画演示
三相电路
7.对称三相电源的相序(phase sequence)： 三相电源中各相电源经过同一值（如最大值）的先后顺序。 正序(顺序:positive/abc sequence)：A—B—C—A
负序(逆序:negative/acb sequence)：A—C—B—A
C
B
A
零序：
U&A U&B U&C
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会
反转。
A1
A1
B2
D
C2
D
C3
B3
正转
反转
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
三相电路
三.对称三相电源的两种连接方式
1.星形联结（Y接）：
把三个绕组的末端X、Y、Z接在一起，把始端 A （黄）、B（绿）、C（红）引出来。
I&A
U&A
A
A
X–
+
A
+
U&A
– X
Y
Z
C U&C U&B
U&AB U&CA
B I&B
N
B
I&C U&BC
U&B
Y–
Z – U&C
+
+
B C
C
N
三相电路
几个概念：端/中线、线/相电压、线/相电流：
①端线（火线）：从3个电源的正极性端子A、B、C向
I&A
A设
U&AB U&CA
B I&B
N
B
I&C U&BC
C
U&AN U&A U0o U&BN U&B U 120o U&CN U&C U120o
U&AB U&AN U&BN U0o U 120o 3U&AN30o
U&BC U&BN U&CN U 120o U120o 3U&BN30o
B
I&C U&BC
Z–
U&C
+ U&A
X +
U&B
A B
C
Y C
三相电路
几个概念：端/中线、线/相电压、线/相电流 ：
①端线（火线）：从3个电源的正极性端子A 、 B 、 C 向外引出的导线。
②中线： 接无中线。
ZA
U&C
U&A
C
X
+
Y – U&B B
I&A
A
I&B U&AB U&CA
B
I&C U&BC
外引出的导线。 ②中线(neutral line)：中性点N引出线(接地时称地线)。
A +
U&A
I&A
A
U&AB U&CA
③线电压：（端线）火线 与（端线）火线之间的电压。
记为: U&AB，U&BC，U&CA
④相电压：每相电源（负
– X
Y
Z
C U&C U&B
B I&B
N 载）的电压。 Y接： U&AN，U&BN，U&CN
时，应先不完全闭合，留下一个开口，在
开口处接上一个交流电压表，测量回路中
V
总的电压是否为零。如果电压为零，说明
连接正确，然后再把开口处接在一起。
V型接法的电源：若将接的三相电源去掉一相，则线电压
仍为对称三相电源。
A
A
U&A
U&AB U&CA U&A
B
–
U&B
+
B
U&BC
U&B
C
C
三相电路
3.三相三线制与三相四线制(three-phase four-wire system)
三相电路
第九章 三相电路
§9-1 三相电路的基本概念 §9-2 对称三相电路的计算 §9-3 不对称三相电路的分析 §9-4 三相电路的功率及测量
三相电路
§9-1 三相电路的基本概念
目前，世界各国的电力系统中电能的生产、传输和供电 方式绝大多数都采用三相制。三相电路是一种在结构上和参 数上具有特殊关系的正弦电流电路，这种特殊关系决定了三 相电路分析方法的特殊性，并使其具有许多重要优点。在同 样的输电电压及同样的线路功率损耗下，用三相制输送同样 的功率，其三根输电线的导线截面积只需单相输电线的导线 截面积的一半，也就是说三相输电线路所用的铜材及钢材， 只有单相输电线路的3／4，可节省25％的铜材和钢材。三相 电机、变压器等电气设备均比同样容量的单相电机、变压器 等电气设备的造价低。三相电机运行平稳，启动及维护方便。 对于三相制供电系统，若采用三相四线制，在接入三相负载 的同时也能方便地接入单相负载，保留了单相供电的灵活性。
三相电路
一、三相电力系统: 定义：是由三相电源、三相负载和三相输电线路组成的。 二、对称三相电源(balanced three-phase sources)：
1.定义：由三个等幅值、同频率、初相依次相差1200的正弦电 压源连接成星形或三角形组成的电源。
2. 瞬时值表达式
A
B
C
+ uA
–
+ uB
–
注意：关于接还要强调一点：始端末端要依次相连。
正确接法 U&C
错误接法 U&C
U&A
•
I
U&B U&A
•
I
U& U&B
U&A U&B U&C 0 I = 0，接电源中不会产生环流。
U&A U&B U&C 2U&C 0，接电源中将会产生环流。
U&C
三相电路
为此，当将一组三相电源连成三角形
U&CA U&CN U&AN U120o U0o 3U&CN30o