三相交流电路分析
《三相交流电路》实验报告
《三相交流电路》实验报告实验目的：1.理解三相交流电路的基本原理；2.学会使用示波器、电压表和电流表测量三相交流电路的参数；3.研究三相电路的功率特性，了解三相电路的平衡性和负载均衡。
实验仪器：1.三台变压器；2.三台电阻；3.三相交流电压源；4.示波器；5.电压表和电流表。
实验原理：三相交流电路由三相交流电源、三相负载和三相变压器组成。
三相交流电源通常输出三相对称正弦波电压，每个相位之间相差120度。
负载通常是三个独立的电阻，用于消耗电能。
实验步骤：1.搭建三相交流电路。
将三台变压器连接至三相交流电源，将三个电阻按顺序连接至三台变压器的绕组。
在负载的输入、输出端分别连接电压表和电流表。
2.调节三台变压器的变比，使各个电阻上产生相同大小的电压。
3.打开示波器，将电压表和电流表分别连接至示波器的通道，观察波形和参数。
4.测量三个电阻上的电压和电流，并计算平均功率和功率因数。
5.拔插负载电阻，观察电路的负载均衡情况。
实验结果与分析：1.测量三个电阻上的电压和电流，并计算平均功率和功率因数。
根据实验数据计算出以下结果：电阻1电压：220V，电流：2A，功率因数：0.9，平均功率：440W；电阻2电压：220V，电流：2.2A，功率因数：0.85，平均功率：484W；电阻3电压：220V，电流：1.8A，功率因数：0.95，平均功率：396W。
2.观察示波器上的波形，可以看到三个电阻上的电压波形相同，相位差为120度，符合三相电源的输出特点。
3.实验中拔插负载电阻时，观察电流和电压的变化，发现当一个负载电阻发生故障时，会使整个电路的负载不平衡，导致其他负载电阻上的电压和电流发生变化。
实验结论：通过本次实验，我们对三相交流电路的基本原理有了更深入的理解。
实验中使用示波器、电压表和电流表测量了三相电路的参数，研究了三相电路的负载均衡性和功率特性。
实验结果表明，三相交流电路中三个电阻上的电压和电流相同，相位差为120度，符合三相电源的输出特点。
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
三相正弦交流电路参数的测量与分析实验报告
三相正弦交流电路参数的测量与分析实验报告
一、实验目的
1、了解三相正弦交流电路的结构及其它参数特性；
2、彻底了解正弦波与其变换后的波形及其参数；
3、对电路的三相比幅及其相位，以及各相电流电压比和参数进行测量；
4、通过测量与分析实验，加深对电力电子电路的理解，扩大电路理
论知识。
二、实验原理
正弦波是一种波形最接近于理想的正弦波，它可以用于交流电路的分析。
三相正弦交流电路是指三相交流电路，其中各个相位的电压和电流均
为正弦波形，或者说各相之间在相位上相位差为120度，电压和电流同正
弦波的幅值比值及相位差来确定。
正弦波参数包括波型，有效幅值，频率，相位特性，电压电流比等。
有效幅值是指最高点到平均值的变化幅度，它表示正弦波的高低。
频率指
一秒的周期数，单位为赫兹，每一个定义的周期中正弦波形的变化重复一次。
相位是指正弦波形与时间的起点之间的时间关系，以弧度为单位，当
正弦波进行一个周期时，相位变化为2Π，电压电流比是指正弦波电压与
电流的比率。
它可用于检测电路中的损耗，从而帮助确定负载的调节点。
三、实验过程
(1)实验仪器准备：多用表、电子表或数字万用表，正弦波发生器等。
(2)安装示波器：安装正弦波发生器。
第五章三相交流电路分析
第五章三相交流电路分析在电力系统中，交流电路是最常见的一种电路类型。
为了正确地分析和设计交流电路，我们需要了解三相交流电路的特性和分析方法。
一、三相交流电路的特性1.三相电源：三相交流电路由三个交流电源组成，每个电源的电压和频率相同，相位差为120度。
常见的三相电源包括三相发电机和三相变压器。
2.平衡载荷：三相交流电路中的负载应该是均衡的，即等压等阻等容。
这意味着每个负载元件都具有相同的电阻、电容或电感值，并且吸收相同的功率。
3.平衡三相电压：在理想情况下，每个负载元件都会获得相等的电源电压。
在实际情况下，由于线路阻抗、电源不平衡等因素，三相电压可能会有轻微的差异。
4.动态平衡：三相交流电路中的电压和电流在时间上是随时间变化的，但在任何给定时刻，三相电源的总功率应该是恒定的。
二、三相交流电路分析方法为了分析三相交流电路，我们可以使用以下方法：1.改为等效单相电路：可以将三相电路转化为等效的单相电路。
这可以简化分析过程，因为单相电路更容易处理。
对于平衡负载情况，可以使用等效电路法将三个相位合并为一个相位。
2.转移功率定理：我们可以使用转移功率定理来计算三相电路的功率。
转移功率定理表明，三相电路的总功率等于单相电路的总功率之和。
3.无功功率的计算：在三相交流电路中，无功功率通常用于表示电路中的电容器和电感器的能量交换。
我们可以使用虚功率和功率角的概念来计算和分析无功功率。
4.常见的三相电路：在实际应用中，有许多常见的三相电路，如三相电动机驱动电路和三相电源变换器。
对于这些常见电路，我们可以使用一些特定的分析方法进行计算和设计。
三、三相交流电路的应用三相交流电路广泛应用于各个领域，特别是在电力系统中。
以下是一些常见的应用：1.电力系统输电：电力系统中的高压输电线路通常使用三相交流电路。
由于三相电路的优点，如功率传输高效和成本低廉，使得三相交流电路成为电力系统的首选之一2.电动机驱动：工业生产中的各种电动机通常使用三相交流电路进行驱动。
三相交流电电路分析
三相交流电广泛应用于工业、电力和商业领域。
详细描述
由于三相交流电具有对称性、周期性和相位差的特点 ，使得它在电力传输、电机控制和许多其他电气应用 中非常有用。例如，在电力传输中，三相交流电能够 更高效地传输电能；在电机控制中，三相交流电能够 产生旋转磁场，从而控制电机的旋转。此外，三相交 流电还广泛应用于家庭和商业领域，如空调、冰箱、 洗衣机等家电设备都使用三相交流电。
02
三相交流电路分析
电元件
三相电源
由三个相位差为120°的正弦波电 压组成，通常由三相发电机产生。
负载
可以是电阻、电感或电容，它们在 三相电路中以星形或三角形连接。
导线与电缆
用于传输三相电流，根据电流大小 和传输距离选择适当的电缆和导线。
电路分析方法
相电压与线电压
星形与三角形连接
在三相交流电中，相电压是指各相与 其中心线之间的电压，而线电压是指 任意两相之间的电压。
三相交流电的特点
总结词
三相交流电具有对称性、周期性和相位差的特点。
详细描述
三相交流电的三个电源在波形上具有对称性，它们都是正弦波，只是相位上互差 120度。此外，三相交流电具有周期性，其周期为2π/ω，其中ω是角频率。最后， 三相交流电的三个电源之间存在相位差，这是三相交流电最基本的特点。
三相交流电的应用
测量三相交流电的无功功率，以了解 电路的无功损耗情况。
保护装置与保护方式
过载保护
通过安装过载保护装置，当电路过载时自动切断电源，保护电路和设备安全。
短路保护
通过安装短路保护装置，当电路发生短路时自动切断电源，防止短路电流对电路和设备造成损坏。
05
三相交流电的安全使用
安全操作规程
三相交流电路实验报告分析
三相交流电路实验报告分析
实验目的：
本实验是为了系统弄清三相交流电的基本概念和原理。
实验原理：
三相交流电是指一个由三根金属线组成的直流电路，这三根金属线是一个绝缘体，那么在里面就形成了三条线路，称为三个相位。
每个相位都有一个电流和电压，三相交流电的最大特点就是它有比直流多一个角度，当一段时间过去后，三相电电压的期望值就会发生变化。
由于三条线按顺时针转动，有120度的角度，三相交流电的电压按照从一个相位到另一个相位的时间转化有三个波形，每个波形有正向电压和负向电压，电流按照顺时针方向流动，每个相位的电流都在一个顺时针方向流动。
实验步骤：
1.根据实验指示，把各种仪器连接到暂态变换装置上。
2.根据实验要求，将电源设置为220V，三相交流电源，各相位电压幅值设置为稳态，其他的都是变态的。
3.根据实验要求，将各仪器的调整电流或者电压到实验要求的电流、电压值上。
4.开始进行实验，可以根据测试要求，观察各个相位的电压及电流变化，观察电流的持续时间，记录测试结果，推算出被测仪器的参数。
实验结果：
通过实验，我们获得了三相交流电中各相位电压及电流变化的数据，同时也可以推测出各个仪器参数的变化，像电流稳态电压、负载电流、最大负载电流等。
分析总结：
通过本次实验，更好地理解了三相交流电的基本概念、原理、及运行规律，也明白了获取三相交流电电压和电流变化的测试方法，可以推算出各个仪器的参数变化，为以后从事更细致、应用有效的实验提供了一定的帮助。
三相交流电电路分析
iBC
线 电 流
IIICBA
IIICBAACB
IIIBCACAB
A
uCA
B C
uAB iA iAB
iB
uBC iC
iCA
ZAB
ZBC
ZCA
iBC
（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。
（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有
效值相等，相位互差120 。有效值为：
Ul 3Up 30 C
IN IA
IB IC
R
IAN
L
IBN C
ICN
解： (1)
相 电 压
UAN
1 3
UAB
30
1 3
U
l
30
UBN
1 3
UBC
30
1 3
U
l
150
UCN
1 3
UCA
30
1 3
U
l
90
令： Up
1 3 Ul
则相电压为：
A
N IN IA
R
IAN
B C
IB L
IBN C
ICN
B C
中线（零线）：N
2. 三相电源星形接法的两组电压 A
相电压：火线对零线间的电压。
uAN eA uBN eB
ec
uCN eC
e u eC A AN
N
eB
uBN B uCN C
UAN U P0 UBN U P 120 UCN U P120
UP代表电源相电压的有效值
UCN
120
120 120
4.1.1 三相电动势的产生 4.1.2 三相交流电源的连接
第四章三相交流电路的分析与计算
第四章三相交流电路的分析与计算三相交流电路是一种常见的电力系统，在工业和住宅区域都有广泛应用。
它与单相交流电路相比具有更高的效率和功率因数，因此在大型电机和电气设备中得到广泛使用。
本文将介绍三相交流电路的基本理论和计算方法。
首先，我们需要了解三相电源和负载之间的基本关系。
在三相电路中，有三个交流电源相互呈120度相位差，分别称为A相、B相和C相。
这三个相位差的存在使得电路中的电流始终保持平衡，因此电压和电流始终稳定。
在进行三相电路的分析和计算之前，需要明确以下几个基本概念。
1. 相电压（Phase Voltage）：相电压是指三个电源相对于中性线或地线的电压。
它在三相电路中的表示为VA、VB和VC。
2. 线电压（Line Voltage）：线电压是指三个电源之间的电压。
它是相电压之间的差值，也即VA-VB、VB-VC和VC-VA。
3. 相电流（Phase Current）：相电流是指电路中的负载电流。
它指的是通过每个负载的电流，用IA、IB和IC表示。
4. 线电流（Line Current）：线电流是指三个负载电流之间的差值。
它是相电流的向量和，用IAB、IBC和ICA表示。
了解了上述基本概念后，我们可以利用基本电路理论进行三相交流电路的分析和计算。
1.三相电压和电流关系：在三相电路中，相电压和线电压之间的关系是：VA=√3VL其中VL是线电压的大小。
同样，相电流和线电流之间的关系是：IA=√3IL2.三相功率计算：在三相电路中，有三种类型的功率，即有功功率、无功功率和视在功率。
它们之间的关系可以利用功率三角来表示：S=P+jQ其中，S表示视在功率，P表示有功功率，Q表示无功功率。
有功功率和无功功率的计算公式如下：P = √3 VL IL cosθQ = √3 VL IL sinθ其中，θ是电路中电流和电压之间的相位角差。
3.三相功率因数：功率因数是衡量电路效率的一个重要指标。
在三相电路中，功率因数的计算公式如下：PF=P/S其中PF表示功率因数。
“三相交流电路”实验报告分析
中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告课程名称：电工电子学实验名称：三相交流电路实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：在线提交实验报告学生姓名：王勤学号：*********** 年级专业层次：16级函授（春）学习中心：新疆石油分院提交时间： 2016 年 4 月 1 日一、实验目的1.学习三相交流电路中三相负载的连接。
2.了解三相四线制中线的作用。
3.掌握三相电路功率的测量方法。
二、实验原理1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。
一般认为电源提供的是对称三相电压。
（1）星形连接的负载如图1所示：图1 星形连接的三相电路A、B、C表示电源端，N为电源的中性点（简称中点），N' 为负载的中性点。
无论是三线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流：（下标I表示线的变量，下标p表示相的变量）在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即端线之间的电位差（即线电压）和每一相负载的相电压之间有下列关系：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相电压满足：（2）三角形连接的负载如图2所示：其特点是相电压等于线电压：线电流和相电流之间的关系如下：当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，此时线、相电流满足：2.不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中，若负载不对称，电源中点和负载中点的电位不再相等，称为中点位移，此时负载端各相电压将不对称，电流和线电压也不对称。
在三相四线制星形连接的电路中，如果中线的阻抗足够小，那么负载端各相电压基本对称，线电压也基本对称，从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。
但由于负载不对称，因此电流是不对称的三相电流，这时的中线电流将不再为零。
在三角形连接的电路中，如果负载不对称，负载的线、相电压仍然对称，但线、相电流不再对称。
如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。
简明电工学课件：三相交流电路分析
三相交流电路分析
【例5.1.1】 ̇UBC=380∠0°V, 则̇UA、̇UB、̇UC、̇UAB、̇UCA分别为多少?
解 由̇UBC=380∠0°V,̇UAB=380∠120°V,̇UCA=380∠120°V。 即̇UB=220∠-30°V,̇UA=220∠90°V,̇UC=220∠150°V。
三相交流电路分析
三相交流电路分析 解 (1)L1相短路,中性线未断开,如图5.2.4所示。此时R1
被短路,短路电流很大, 将 L1相熔断,而 L2相和 L3相未受影响, 则R1上的电压为0,R2、R3上的电压均为220V。
图5.2.4 L1相短路,中性线未断开
三相交流电路分析 (2)L1相短路,中性线断开,如图5.2.5所示。此时R1被短
即负载相电流对称,大小相等且彼此相位相差120°
三相交流电路分析 显然,负载线电流不等于负载相电流。以̇I1、̇I12、̇I31 为
例讨论负载线、相电流之间的关系,由 KCL可得
将上述相量绘于图5.3.2。
三相交流电路分析
图5.3.2 三角形联结时线、相电流关系
三相交流电路分析 计算可得
因此负载称,则线电 流也是对称的,大小相等且彼此 相位相差120°。
三相交流电路分析
图5.1.2 定子绕组切割磁感线简图
三相交流电路分析
以 U 相绕组为例,图5.1.1所示瞬间切割磁感线速度最快, 转到90°,则不再切割,转 到180°,反方向切割速度最快。以 此类推,转子旋转一周,定子绕组上产生的电动势也会 形成一 个周期的正弦量,其他两相类似。因定子绕组空间分布位置 不同,切割有顺序之分, 进而在三相绕组的两端得到了频率相 同、幅值相等、相位互差120°的三相对称电压,以u1 为参考 量,分别用u1、u2和u3表示,则
三相交流电路实验总结
三相交流电路实验总结引言:在电力系统中，三相交流电路扮演着重要的角色。
三相交流电路的运行稳定，传输能力强，效率高等特点使其成为工业和民用电力系统的首选。
通过进行三相交流电路实验，我们可以深入了解它的工作原理和特性。
本文将对三相交流电路实验的内容和结果进行总结与分析。
一、实验目的：三相交流电路实验的目的是掌握三相电源的接线方法以及三相电路元件的拆装和测量方法。
通过实验，我们将研究三相交流电路中的电压、电流、功率等参数的变化规律，对电路中的非线性元件进行分析，以及探讨三相电路的平衡状态和不平衡状态下的影响。
二、实验内容：1. 搭建三相星形连接和三相三角形连接电路，观察电路的运行状态并记录相关数据。
2. 测量和计算三相电路中的电压、电流、功率等参数，探究其之间的关系。
3. 在电路中引入非线性元件，观察对电路的影响并进行分析。
4. 模拟不平衡状态并观察电路的响应。
三、实验结果与分析：1. 在搭建三相星形连接和三相三角形连接电路时，我们发现在三相星形连接电路中，电流通过配电系统中的星形接地，稳定性较好；而在三相三角形连接电路中，电流通过配电系统中的三角形接地，电流传输能力较强，适用于远距离传输。
2. 通过测量和计算三相电路中的电压、电流、功率等参数，我们发现在三相平衡电路中，三个相电压等幅值相位差120度，电流相位差也为120度。
而在三相非平衡电路中，电压和电流的幅值和相位差存在变化，电路的稳定性降低。
3. 引入非线性元件后，我们发现电路中会出现电压和电流的谐波失真，幅值呈现非线性变化。
这将影响电路中的功率因数以及产生电磁干扰等问题。
因此，非线性元件对三相交流电路的稳定运行有一定的影响。
4. 在模拟不平衡状态下，我们观察到电压和电流的幅值和相位差会发生变化，电路的平衡性受到破坏。
不平衡状态下，电路中存在不均匀的电流分布和负荷不平衡等问题。
结论：通过三相交流电路实验，我们深入了解了三相电路的接线方法、参数测量和非线性元件对电路的影响。
四、三相交流电路的简单分析和计算
中线电流：中线上流过的电流，用IN表示，正方向由
负载指向电源。
三相负载的星形连接
把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之
间的接法称为三相负载的星形连接（常用 “Y”标记） 如下图所示，图中ZU、ZV、ZW为各负载的阻抗值，N´ 为负载的中性点。
u
iu
N
U
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, 使电设备不能正常工作。
三、三相四线制
星形连接:把发电机三相绕组的末端U2;V2;W2接成一点。而从 始端U1;V1;W1引出三根线。 这种联接方式称为电源的星形联 火线 结。1、连接方式
ev=Emsin(ω t-120°)
ew=Emsin (ω t-240°)
=Emsin(ω t+120°)
发电机的结构
U1 U1 V1 W1 V2
W2 – +
S
n
U1
U2
U2 V2 W2
V1
+
N
+
W1
单相绕组
三相绕组
+
铁 心
U2
绕 组
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
为190V，电灯变暗。
情况2：一楼的灯全断，三楼 的灯全通，二楼有1/4接通。
A
R2
C
R3 B
结果：二楼灯泡的电压超过额定值， 灯泡被烧毁。
五、对称分量法 1、任何一组不对称三相正弦量都可以分解为：正序（UV-W-U），负序（U-W-V-U）和零序（相位差为零）三 组对称分量。 2、三线制电路的线电流中不含有零序分量。中线是零序电 流通路，中线电流等于线电流零序分量的三倍。 线电压中不含有零序分量 处于同一线电压下的不同星形连接负载，他们相电压的 正序分量相同，负序分量也相同，不同的只是零序分量。 3、对称分量法的实质是根据叠加原理，把一组不对称电压 分解为三组对称电压，把一个不对称电路处理为三个对称 电路的叠加，从而解决了旋转电机在不对称运行情况下的 分析计算问题。
三相正弦交流电路参数的测量与分析实验报告
三相正弦交流电路参数的测量与分析实验报告一、实验目的：本实验旨在通过测量和分析三相正弦交流电路的参数，包括电压、电流、功率和功率因数，以加深对三相电路性质的理解和掌握。
二、实验装置与原理：1. 实验装置：- 三相正弦交流电源- 三相负载箱- 电压表- 电流表- 功率表（或功率因数表）- 示波器2. 实验原理：三相正弦交流电路由三个相位差120度的正弦电压或电流组成。
为了测量和分析这一电路的参数，我们将使用以下公式计算：- 电压：三相电压（U）= Vm * √2 * sin(ωt ±θ)其中，Vm是电压最大值，ω是角频率，t是时间，θ是相位偏移。
- 电流：三相电流（I）= Im * √2 * sin(ωt ±θ)其中，Im是电流最大值，ω是角频率，t是时间，θ是相位偏移。
- 有功功率：三相有功功率（P）= √3 * U * I * cos(θ)其中，U是电压，I是电流，θ是电压和电流之间的相位差。
- 功率因数：功率因数（PF）= cos(θ)其中，θ是电压和电流之间的相位差。
三、实验步骤：1. 连接电路：将三相正弦交流电源、负载箱、电压表、电流表、功率表（或功率因数表）和示波器逐一连接，确保电路连接正确稳固。
2. 测量电压：在电路稳定后，使用电压表测量三相电压的幅值和相位差，并记录结果。
3. 测量电流：利用电流表分别测量三相电流的幅值和相位差，并记录结果。
4. 计算功率和功率因数：根据上述公式，计算三相电路的有功功率和功率因数。
5. 分析结果：根据实测的数据和计算结果，分析电路的特性和影响因素，并撰写实验报告。
四、实验结果与讨论：在进行实验测量和计算后，我们得到了三相正弦交流电路的详细参数，包括电压、电流、有功功率和功率因数。
通过分析这些数据，可以了解电路的性质，并进一步探讨电路中的能量转换和传输过程。
五、实验总结：本实验通过测量和分析三相正弦交流电路的参数，加深了对电路性质的理解和掌握。
电路分析实验课件：三相交流电路
Z
Z
Z3Leabharlann 1U NN (U A U B U C ) 0
U NN 0
Z
Z
(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 = 3。
(3) 线电压相位超前对应相电压30o。
相电流和线电流的关系：
线电流等于对应的相电流
二、实验原理
•
UCN
Zb
UB
+
N’
•
•
UC
Zc
+
–
•
•
UBN'
在电源对称情况下，可以根据中点位移的情况来
判断负载端不对称的程度。当中点位移较大时，会造
成负载相电压严重不对称，使负载工作状态不正常。
•
U AN / Z a U BN / Z b U CN / Z c
U N'N
0
1/ Z a 1/ Z b 1/ Z c 1/ Z N
•
•
U AN
U BN
Za
•
N –
N
•
UA
+
–
•
U AN'
Y形连接（不对称负载）
•
N'
UNN
中性线的作用：使不对称负载具有对称的相电压
二、实验原理
负载△连接
相电压和线电压的关系：
线电压等于对应的相电压（无论负载对称与否）
A'
•
IA Z
AB
B'
ZBC
C'
Iab
相电流和线电流的关系：
ZCA
负载对称：
(1) 相电流对称，则线电流也对称。
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
三相电路的分析方法
三相电路的分析方法三相电路是指由三个相位相差120°的交流电源所组成的电路系统，广泛应用于电力系统、工业控制和电机驱动等领域。
为了对三相电路进行准确分析和设计，我们需要掌握一些常用的分析方法。
本文将介绍几种常见的三相电路分析方法。
一、对称组分分析法对称组分分析法是基于对称组分的概念进行电路分析的方法。
对称组分是指保持原始三相电压或电流的幅值不变，仅改变相位角而得到的两个正弦函数，即正序和负序组分。
正序组分表示相序正常的情况，负序组分表示相序逆序的情况。
通过对称组分分析法，可以将三相电路的复杂计算简化为对正序和负序组分的分析。
首先将三相电压或电流转换为正序组分和负序组分，然后分别对二者进行独立分析，最后将结果合成得到最终的分析结果。
二、相量法相量法是一种图解法，通过使用相量图对三相电路进行分析。
相量图是由相量表示的箭头组成，箭头的长度表示相量的幅值，箭头的方向表示相量的相位角。
在相量法中，首先将三相电压或电流表示为相量形式，然后根据电路的连接方式和电流关系绘制相量图。
通过对相量图的运算和计算，可以得到电路中的电压、电流、功率等相关参数。
三、复数法复数法是一种基于复数运算的算法，通过使用复数的代数运算对三相电路进行分析。
在复数法中，电压和电流分别表示为复数形式，复数的实部表示电压或电流的实部分量，复数的虚部表示电压或电流的虚部分量。
通过对复数法的使用，可以方便地进行电流和电压的计算和运算，简化了复杂的数学计算。
复数法可以用来计算三相电路中的电压、电流、功率、功率因数等参数。
四、潮流方程法潮流方程法是一种基于潮流方程的数学方法，通过对电路中的节点电流和节点电压进行方程建立和求解来分析三相电路。
潮流方程是根据电路元件的电压和电流关系建立的一组方程，用于描述电路中的电压和电流分布情况。
通过潮流方程法，可以求解电路中各个节点的电压和电流值，了解电路中各个元件的运行状态和参数。
潮流方程法适用于复杂的大型三相电力系统的分析和计算。
三相交流电路的分析—三相交流电路的功率
S 3U P IP = 3U L IL P2 Q2
三相交流电路的功率
✓ 课堂练习
例：有一对称三相负载，每相电阻为 R = 6 ，电抗 X = 8 ，三相电源 的线电压为 UL = 380 V。求：(1) 负载做星形联结时的功率 PY；(2) 负载做三 角形联结时的功率 P 。
P PU PV PW
各相电路功率因数
UU IU cosU UV IV cosV UW IW cosW
各相相电压
各相相电流
三相交流电路的功率
✓ 三相功率的一般关系
三相总无功功率 三相电路的无功功率必等于各相无功功率之和，表达式为：
Q QU QV QW
UU IU sinU UV IV sinV UW IW sinW
星形接法时： U L 3U P IL IP
三角形接法时：U L U P IL 3IP
P 3UP IP cos = 3 UL IL cos
负载功率因数
三相交流电路的功率
✓ 三相对称对称电路的功率
对称负载的总无功功率 当三相负载对称时，总无功功率为每相负载无功功率的三倍：
Q 3UP IP sin = 3ULIL sin
01
三相交流电路的连接
02
三相交流电路的功率
01
三相交流电路的功率
✓ 三相功率的一般关系 ✓ 三相对称电路的功率
三相交流电路的功率
✓ 三相功率的一般关系
三相总有功功率 三相负载有对称和不对称，负载连接又分为三角形连接和星形连接，不管何 种情况，三相电路的有功功率必等于各相有功功率之和，表达式为：
✓ 课堂练习
(2) 负载做三角形联结时：
相电压等于线电压：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
例1：下图所示电路中，已知
u A (t ) 220 2 cos 314t V，Z (10 j10)
试求三相电流。
‘ 0 ，相当于中线短路，可以按单相电路计 解：由于 U NN
算出三相电流
I A I B I C U 2200 A 15.56 45 A Z 10 j10 U 220 120 B 15.56 165 A Z 10 j10 U 220 120 C 15.5675 A Z 10 j10
从以上分析计算可以看出，在Y－Y形联接的对称三
‘ 0 ，中线电流为零，中线可以不用， 相电路中，由于 U NN
可以只用三根相线传输(称为三相三线制)，适合于高压远
距离传输电之用。
例如将上例中的C相负载阻抗变为ZC=(2+j2)，用
车用发电机定子
TFW2系列无刷三相同步发电机
长洲水利枢纽发电机转子
三相交流电动势的产生
定子
定子中放三个线圈： A X B Y C Z 首端
末端 Y C
•
A
•
S
Z
•
N
B
转子
三线圈空间位置 各差120o
转子装有磁极并以 的速度旋转。三个 线圈中便产生三个单相电动势。
X
作为参考相量，这三个电压相量为 若以 U A
电流，即 Il=IP
对称三相电源可以采用三 角形联接(又称Δ联接)，它是将
三相电源各相的始端和末端依次
相连，再由A、B、C引出三根相 线与负载相连，如右图所示。
三相电源的三角形联接
将三相电源作三角形联接时，要求三绕组的电压对称， 如不对称程度比较大，所产生的环路电流将烧坏绕组。对 称三相电源在Δ联接时，不能将各电源的始末端接错，否则 将烧坏绕组。
到三个线电压，用
、U 表示。线电压与相电压之间的 U AB BC 、U CA
关系可以从图(b)相量图中计算出来。
U AB U A U B 3U P 30 U BC U B U C 3U P 90 U CA U C U A 3U P 150
三相电源有两种基本联接方式：星形联接和三角形联接。
星形联接(又称Y形联接)是将三相电源的末端 X、Y、Z接在一起，
形成一个结点，记为 N，称为中性点或中点，将各相的首端 A、 B、C以及中点N与四根输电线（分别称为相线和中线）联接，如 图(a)所示。与传输线相联接的负载，可以从相线与中线之间得到 三个相电压，用 表示，也可以从三根相线之间得 U A、U B、 UC
UC Up120
它们A相、B相和C相每相的电压称为相电压。按照各
相电压经过正峰值的先后次序来说，它们的相序是A、B、
C，称为正序，如果各相电压到达正峰值的次序为uA(t)、 uC(t)、uB(t)，称为负序。用户可以改变三相电源与三相电 动机的连接方式来改变相序，从而改变三相电动机的旋转 方向。
同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大，在三相负 载相同的情况下，发电机转矩恒定，有利于发电机的工 作；在传输方面，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；在用电方面，三相电容易
产生旋转磁场使三相电动机平稳转动。
本节介绍三相电路的一些基本概念和简单三相电路
的计算。
一、三相电源
（单相正弦电的产生）
三相供电系统的三相电源是三相发电 机。右图是三相发电机的结构示意图，它 有定子和转子两大部分。 定子铁心的内圆周的槽中对称地安放 着三个绕组AX、BY和CZ。A、B、C为首 端；X、Y、Z为末端。三绕组在空间上彼此间隔120。转 子是旋转的电磁铁。它的铁心上绕有励磁绕组。选择合适 的铁心端面形状和励磁绕组分布规律，使励磁绕组中通以 直流时，产生在转子和定子间气隙中的磁感应强度，沿圆 周按正弦规律分布。当转子恒速旋转时，AX、BY、CZ 三 绕组的两端将分别感应振幅相等、频率相同的三个正弦电 压uA(t)、uB(t)、uC(t)。如果指定它们的参考方向都由首端指 向末端，则它们的初相互相差120。
UA Up0
对称 三相 电压 源的 相量 图和 波形 图
UB Up120
பைடு நூலகம்
UC Up120
它们的相量图和波形图分别如图(a)、(b)所示。这样三 个振幅相等、频率相同、相位差120°的一组正弦电源称为 对称三相正弦电源。它们分别称为A相、B相和C相。
UA Up0
UB Up120
本章重点
三相交流电路线、相间电流和电压的关系 三相负载电流、电压即功率的计算。
第五章
一. 二. 三. 四.
三相交流电路
三相电源 负载星形连接的三相电路 负载星形连接的三相电路 三相功率
第五章 三相交流电路
由三相电源供电的电路，称为三相电路。三相供电
系统具有很多优点，为各国广泛采用。在发电方面，相
，相当于中线短路，每相负载上的电压
由于
U N'N 0
是相电压，其电流可以单独计算如下：
I A I C Up U A Z |Z | Up U C 120 Z |Z| Up U B IB 120 Z |Z|
从上式可以看出，线电压是相电压的
3 倍，即 U l 3U p 。
例如我们日常生活用电是220V相电压，相应的线电压则是380V。 从相量图上可以看出，三个对称相电压以及三个对称线电压之间
存在以下关系
UA UB UC 0 U AB U BC U CA 0
在星形联接中，流过相线的线电流等于流过每相电源的相
二、Y－Y联接的三相电路
三相负载也有Y和Δ两种连接方式。下图表示Y形三相 负载连接到Y形对称三相电源的情况。当三相负载相同时， 即ZA=ZB=ZC=Z时，该电路是对称三相电路。
U U 0 列出电路的结点方程，并代入 U A B C
得到
' U NN
U U U U U U A B C A B C Z Z Z Z 0 3 1 3 1 Z ZN Z ZN