三相正弦交流电路剖析

U CA
U CA U C U A
U AB 2U A cos 300 3U A
同理可得 UBC 3UB ，UCA 3UC
一般表示 U L 3U P 300
A B C N
U C
300 1200
U B
U BC
U AB
300
U A
U A+ U B + U C +
U AB U BC
U CA
当 U P 220V 时 U L 220 3 380V
U CA
相电压对称，线电压也对称。 .
U AB U BC U CA
3U A300 3U B300 3U C300
3U300 3U 900 3U1500
A B C N
U C
1200
U B
U BC
U AB U A
线电压与相电压的通用关系表达式：
Ul 3U p 30
在日常生活与工农业生产中，多数用户的 电压等级为:
显然，Y接时：Il Ip
1.负载的Y形 联结:
各相负载中通过的电流分别为：
IA
U A ZA
；IB
U B ZB
；IC
U C ZC
线电流
A
相电流
uA
中线电流
iN
Z
iA
N uB
iC
B
uC
Z
Z iB
C
中线电流：
IN IA IB IC
显然
三相电源对称、三相Y接负载也对称的情况下，三 相负载电流也是对称的，此时中线电流为零。
电源 Y
Y 负载
△
电源 △
Y 负载
△
当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。……
uA
+
A
N uB+ B
uC+ C
uA+ A uB+ B uC+ C
Zl Zl Zl
ZN
Zl Zl Zl
A
B ZA N ZB
C
ZC
A
u+A-
uB+
B-
N
ZN ZA
C
星形联结(Y形联结)
uA
+
A
X uB +
Y
B
uC +
Z
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C
N
1.相电压和线电压
U A+
A
U B +
U AB
B
U C +
U BC
U CA
C
N
相电压：U A U B U C 线电压： U AB U BC U CA
2.相电压和线电压的关系
U A+
U B +
U AB
U C +
U BC
U CA
U AB U A U B U BC U B U C
如何用验电笔或400V以上 的交流电压表测出三相四线制 供电线路上的火线和零线？
验电笔的正确握法如下图示：
三相四线制供电体制 中，你能说出线、相 电压之间的数量关系
及相位关系吗？
数量上线电压是相电压 的1.732倍；在相位上超前 线电压超前与其相对应的 相电压30°.
电笔头与被测导线接触 时，使氖管发光的是火 线（或端线），不发光 的是零线。
Ul 380V、UP 220V Ul 220V、UP 127V
三相电源绕组还可以连接成三角形，但电源绕组 三角接时只能向负载提供一种电压：
电源线电压Ul=绕组的感应电压UP。
3.三相电源的三角形连结
U CA
Z
U AB
A U CA
Y
X
U BC +
B
U AB
C
三角形联结形(△形联结)
U AB
U AB U BC U CA 0
U AB U BC U CA 0
讨论
（1）电源回路中是否会出 现环流？
U A U B UC 0
UC － +
A + UA
－
B
所以回路内不会出现环流。
－ U B +
C
（2）如果其中一相反接
会怎样？
在回路中将产生很大电 流，烧毁绕组。故严禁 接错。
U A
U C
U
B
⒊ 电源绕组两种接法的比较
星形的优点： ① 发电机绕组的电压较低，绝缘等级也较低 ② 三相四线制可同时提供两种电压。 三角形的优点： 绕组电流较小，故所用导线较细，可节约导线。
相电源。
转子
A
Y
ºI
º
C
N
Z
S B
X
定子 三相同步发电机示意图
1.三相绕组布局及其始末端
A
Y
Z
A
X
C
B
B
X
Y
C
教材符号
A B C 始 端.. U1 V1 W1
Z
X Y Z 末 端 U2 V2 W2
2.磁场分布及三相输出
A
Y
N
S
C X
uA 、uB、uC
1200 2400
0
1800
3600
转子
Z
磁感应强度按 正弦规律分布 . B
U C
⑶任一瞬时3个电压瞬时值之和或相量之和为零。
即： eA eB eC 0 或 EA EB EC 0
U A
三个电压达到最大值的先后次序叫相序，
U B
相序为ABC顺序；若相序为 A—C—B逆序。
二、三相电源的连接 ..
中点 (零点)
uC
+
+ uA
X
Z Y uB
+
A
中线（零线）
N
B
相线（火线）.
2.负载的Δ形连接:
Δ接负载的端电压等于电源线电压；
A
iA 线电流 iAB
火线上通过的电流称为线电流Il；
uAB uCA Z
Z
负载中通过的电流称为相电流IP；
B
iB iCAZ iBC
接时：U l U p
uBC iC
C
相电流
各相负载中通过的电流分别为：
IAB
U AB ZAB
；IBC
U BC Z BC
你会做吗？
电表可利用火线与零线 之间的数量关系判断出 火线和零线。
你能说出对称 三相交流电的 特征吗？
三个最大值相等、角 频率相同、相位上互差 120°的正弦交流电。
§4.2 负载的联结
1.负载的Y形联结:
线电流
A
相电流
uA
中线电流
iN
Z
iA
N uB
iC
B
uC
Z
Z iB
C
Y接负载的端电压等于电源相电压； 负载中通过的电流称为相电流IP； 中线上通过的电流称为中线电流IN； 火线上通过的电流称为线电流Il；
ωt
3. 三相电源特点及相序
三相电源：
uA (t ) 2U sin t uB (t ) 2U sin( t 120o ) uC (t ) 2U sin( t 120o )
特点：⑴ 有效值和角频率都相同
U A U00 U B U 1200 U C U1200
⑵ 在相位上彼此相差120°
第四章 三相正弦交流电路
§4.1三相正弦交流电源 §4.2 负载的联结 §4.3三相电路分析 §4.4 三相电路的功率
§4.1三相正弦交流电源
一、三相正弦交流电的产生 ..
对称三相电源通常由三 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 感应电压，从而形成对称三
；ICA
U CA Z CA
IA IAB ICA
各线电流与相电流的关系为： IB IBC IAB
IC ICA IBC
A B C N
ZA
ZB
ZC
ZAB
ZBC
ZCA
星形联结(Y形联结) … 三角形联结(△ 形联结)
三相电路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下列各种形式。