电路分析基础-三相电路

C
×
•
B
eA E m sin t eB E m sin(t 120) eC E m sin(t 240) E m sin(t 120)
X
三相交流发电机示意图
电路分析中很少用电动势，通常用电压来表示。 以A相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机的三 相感应电压分别为： u A U m sin t
B
U120 U C 由对称三相电压的波形图和相量图可看出： u A u B u C 0 U U 0 U
A B C
对称三相交流电在相位上的先后顺序称为相序。 我们把相序A BC称为正序或顺序；把C BA 称为负序或逆序。电力系统中通常采用正序。
7.2 三相电源的连接
对称三相 电源绕组 的相电压 A ZL线电流 A' I A

负载端 线电压
IN

Y接三相 负载阻抗
第7章 三相电路
7.1 三相 交流电的 基本概念 7.4 三相 电路的功率
7.2 三相 电源的 连接
7.3 三相 负载的连接
本章教学目的及要求
熟悉三相电路的两种接线方式， 掌握三相电路中电压、电流的相值与 线值之间的大小和相位关系；熟悉三 相电路对称与不对称情况下的分析计 算方法；掌握三相电路中各种功率关 系；进一步理解相量法并掌握其在三 相电路中的应用。
u B U m sin(t 120) u C U m sin(t 120)
三相感应电压用波形图和相量图可分别表示为： u UC
uA uB uC
0
T
ωt
120 °
UB 显然三个电压大小相等，频率相同，相位互差120º 。
120 ° UA 120 °
我们把三个最大值相等，角频率相同，彼此相位 互差120º电角度的单相正弦量称为对称三相交流电。 发电机感应的对称三相交流电压用相量可表示为 U0 U A U 120 U
A
我们以相量图进行分析：
U AB U A U B U A ( U B ) U BC U B U C U B ( U C ) U CA U C U A U C ( U A )

UC
A
-UB
30
7.1 三相交流电的基本概念
现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交 流供电系统在发电、输电和配电方面具有很多优点， 因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。 首端： A B C A 三相定子绕组 定子
Y
×

S
N
•
Z
↓ ↓ ↓ 尾端： X Y Z
在空间位置互 差120o
转子装有磁极以 的角速度旋转时， 转子 定子三相绕组中便分别感应电动势。
Z A
CY
BX
U CA

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U AB
U BC


A 一个闭环，在三个连接点处向外 引出三根火线，即构成Δ连接。 显然，电源绕组Δ接时总有： B 线电压等于相电压！ C 只能向外电路提供一种电压。
实际电源连成Δ接时，由于三相电源绕组的感应 电压对称，所以电源回路内部无电流，但若有一相接 反时，就会在电源回路内造成很大的环流从而烧坏电 源绕组。因此，实际三相电源绕组作Δ接时，为确保 无误，一般要先把3个电源绕组留一个开口，开口处 连接一个阻抗极大的电压表，当电压表读数为零时说 明连接无误，这时才能将开口合拢。
CA C
30
-UC
UBC
显然，线电压在数量上是与其相对应的相电压的 1.732倍；在相位上超前相电压30°电角。
线电压与相电压的通用关系表达式：
3U 30 U l p 工农业生产和日常生活中，多数用户使用的电压 等级通常是： U l 380V 、 U P 220V
7.2.2 三相电源的Δ形连接 下图所示电源的连接方式称为三角形连接，或记 为“Δ”接。 三相电源绕组首尾相连组成
UAB 三个电源相电压总是对称的，而三
线电压与相电压之间的关系为：
-UA
30
30
-UC
UBC
显然三个线电压也是对称的。
UC
A
-UB
30
UAB
-UA
30
由相量图可以定量地分析出相、 线电压之间的关系为：
30 U 3U AB A 30 U 3U BC B 30 U 3U
共连接点引出的导线称为中 线(零线)，由电源绕组首端 N 引出的导线称为相线(火线) 图中电源绕组首端指向 B 尾端的电压称为相电压(即火 C 线与零线之间的电压)。
UA UC


U AB
UB


Z
X
Y
U CA
U BC


从连接图中可以看出，电源 作Y型三相四线制向外供电时， 可以向负载提供两种电压：火 N 线与零线之间的电压—相电压 和火线与火线之间的电压—线 B 电压。那么这两种电压存在着 C 什么样的关系呢？
学习目标：了解三相电源两种连接方式的特点，熟
悉两种连接方式下线、相电压的关系及三相四线制。 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 A “Y”接。 其中由电源绕组尾端公
UA UC

U AB
UB


Z
X
Y
U CA
U BC


火线与火线之间的电压称为线电压。电源绕组 这样连接后向外电路供电的方式称为三相四线制。
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°.
你能说出对称 三相交流电的 特征吗？
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。
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。
三个最大值相等、角 频率相同、相位上互差 120°电角的单相正弦交 流电。
7.3 三相负载的连接
学习目标：了解对称和不对称三相负载的概念，掌
握两种连接方式下电路分析的特点，理解两种连接方 式下线、相电压、线相电流的关系及中线的作用。 7.3.1 三相负载的Y形连接 下图所示为电源和负载均为“Y”接的三相电路。