《电工技术 第13讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工技术 第13讲（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章、三相电路 小结 1、功率因数的提高 (1) 提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。 即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。 (2) 提高功率因数的措施：在感性负载两端并电容 电容电流超前电压900。 CCCCRL+-11 1第五章、三相电路 小结CCRL+-1电容电流超前电压900。 CC11 （3） 功率因数的计算因为并联电容前后有功功率相同 第五章、三相电路 小结 （3） 功率因数的计算因为并联电容前后有功功率相同 第五章、三相电路 一、三相电压二、负载星形联接的三相电路三、负载三角形联接的三相电路四、三相功率第五章、三相电路 一、三相电压三相电路由三相电源、三相
2、负载和三相 输电线路三部分组成。 发电方面：比单项电源可提高功率50； 输电方面：比单项输电节省钢材25；l三相电路的优点配电方面：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。U1U2NSISN定子转子单相交流电源的产生第五章、三相电路 一、三相电压在发电机中，外壳不动的部分称为定子。在定子上镶嵌上一组线圈，符号为：U1-U2。 中间旋转的部分称为转子。让线圈以的速度顺时针 旋转。根据右手定则可知，线 圈中产生感应电动势， 其方向由U2U1。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两 端便可得到单相交流电动势。在转子上绕有线圈，通上直流
3、电后就要产生固定的磁场。第五章、三相电路 1、对称三相电源的产生一、三相电压U1 W2V1U2W1V2NSISN在三相发电机中，外壳不动的部分称为定子。定子转子在三相发电机中中间旋转的部 分称为转子。在定子上镶嵌上三组线圈，每一组线圈称为一相绕组 。共有三相绕组，分别为U1(首端)-U2(尾端)， V1(首端)-V2(尾端)，W1(首端)-W2(尾端) 。在转子上绕有线圈，通上直流 电后就要产生固定的磁场。三相绕组在空间互差120。第五章、三相电路 一、三相电压U1 W2V1U2W1V2NSISN定子转子当转子以均匀角速度转 动时，在三相绕组中产生感生 电动势，从而形成三相电源。三相发电机示意
4、图当U相绕组出现峰值时，经过1200以后V相绕组出 现峰值，电动势为：再经过1200以后W相出现 峰值，电动势为：第五章、三相电路 一、三相电压 三相发电机发电示意图瞬时值表达式波形图U1、V1、W1 三端称为始端， U2、V2、W2 三端称为末端。U1 +U2u1V1 +V2u2W1 +W2u3第五章、三相电路 一、三相电压u tu1u2u3o波形图U1、V1、W1 三端称为始端， U2、V2、W2 三端称为末端。第五章、三相电路 一、三相电压u tu1u2u3o相量表示相量表示对称三相电源的特点120120120第五章、三相电路 一、三相电压 相量图：对称三相电源的特点第五章、三相电路 一
5、、三相电压正序(顺序)：UVWU负序(逆序)：UWVUUVW三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。对称三相电源的相序UWV结论：三相电源大小相等，频率相同，相位彼此相差 1200的正弦电源。这样的电源称为对称三相电源。 正序(顺序)：UVWU负序(逆序)：UWVUUVW三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。对称三相电源的相序一、三相电压第五章、三相电路 UWV结论：三相电源大小相等，频率相同，相位彼此相差 1200的正弦电源。这样的电源称为对称三相电源。 2、三相电源的连接 （1）三相电源的星形（Y）连接将三个绕组的三个尾端（U2、V2、W2）连接在一起 称为中性点或零点。用N
6、表示。如图 一、三相电压第五章、三相电路 U1U2V2V1W1W2N（1）三相电源的星形（Y）连接 将三个绕组的三个尾端（U2、V2、W2）连接在一起 称为中性点或零点。用N表示。 L1L2 L3将三个绕组的三个 首端（U1、V1、 W1）分别引出三 根导线称为相线或 端线，俗称火线。 分别用L1、L2、L3 表示。 三个绕组产生的 电动势参考方向 如图所示。一、三相电压第五章、三相电路 （1）三相电源的星形（Y）连接U1U2V2W1V1W2NL1L2 L3由中性点引出的导线称为中线或零线，每一相绕组首端与尾端（也是首端与中性点） 之间的电压称为相电压。其有效值用U1、U2、U3表 示。一般用
7、UP表示。 首端与首端 （也是火线与 火线）之间的 电压称为线电 压。其有效值 用U12、U23、 U31表示。一般 用UL表示。 一、三相电压第五章、三相电路 NU1U2V2W1V1W2L1L2 L3三相电源星型连接的线电压与相电压的关系 一、三相电压第五章、三相电路 线电压与相电压的瞬时值的关系： 线电压与相电压的相量关系：相量图：一、三相电压第五章、三相电路 相量图：一、三相电压第五章、三相电路 由相量图可得：一、三相电压第五章、三相电路 由相量图可得：结论：电源Y形联结时， 线电压超前相应的相电压300，三相线电压也是对称的。 线电压与相电压关系为： 第五章、三相电路 结论：电源Y形联
8、结时， 线电压超前相应的相电压300，三相线电压也是对称的。 线电压与相电压关系为： 一、三相电压（2）三角形（）连接将三相电源的 三个绕组的首端与 尾端相连。（U2与V1相连、 V2与W1相连、W2与U1 相连）。W2W1U1U2V2V1三个绕组产生的电动势参 考方向如图所示。相线与相线（首端与首端）之间的电压称为线电压。 （注意参考方向） L3与L1之间的电压称为U31。 L1L3L2W2W1U1U2V2V1L2与L3之间的电压称为U23。 即L1与L2之间的电压称为U12。 从三个绕组的 三个首端（U1、V1、 W1）分别引出三根导 线称为相线或火线 。分别用L1、L2、L3 表示。 第
9、五章、三相电路 一、三相电压可以看出，线电压与相电压的关系： 第五章、三相电路 一、三相电压三角形连接的三相电 源线电压等于相电压 。即： 习惯上：U相电压为U1，V相电压为U2，W相电压为U3。 通常，相电压用一个数字下标，线电压用两个数字下标。 L1L3L2W2W1U1U2V2V1第五章、三相电路 一、三相电压 结论：电源形联结时，相电压等于线电压，三相电源线电压也是对称的。 三相负载三相负载 不对称三相负载：不对称三相负载： 不满足不满足 Z Z1 1= =Z Z2 2 = =Z Z3 3如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：Z Z1 1= =Z
10、 Z2 2= =Z Z3 3如如三相电动机三相电动机1. 1. 三相负载三相负载 分类分类单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电 照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电 三相电动机等三相电动机等第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路三相负载三相负载 不对称三相负载：不对称三相负载： 不满足不满足 Z Z1 1= =Z Z2 2 = =Z Z3 3如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：Z Z1 1= =Z Z2 2= =Z Z3 3如如三相电动机三相电动机1. 1. 三相负
11、载三相负载 分类分类单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电 照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载三相负载：需三相电源同时供电三相负载：需三相电源同时供电 三相电动机等三相电动机等三相负载的联接三相负载的联接三相负载也有三相负载也有 Y Y和和 两种接法。两种接法。2、三相四线制（Y0）接线及其计算三相四线制联结，也称为星型有中线，或Y0连接。将三组负载的三个尾端连接在一起，称为负载的中点用 N表示。第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路Z2 Z3Z1N NNL1L2L3(1)三相四线制联结三个首端分别与三相电源连接。第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路 三相
12、四线制联结，也称为星型有中线，或Y0连接。Z2 Z3Z1N Nİ1İ2İ3İN NL1L2L3线电流：流过每相火线的电流，参考方向如图I1、I2、I3 。相电流：流过每相负载的电流。线电流等于相电流。 中线电流：流过中线的电流。参考方向如图IN。第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路由于N与N相连，每相负载与电源独立组成回路，互 不影响。所以，在三相电路计算时，在负载不对称时 ，各项单独计算。在负载对称时，只需计算一相，其 余两相根据三相对称性写出。可以看出：负载星型连接时，每相负载的线电流 等于相电流。中线电流等于三相电流之和。负载的相电压等于电源的相电压。 负载的线电压等于电源的线电
13、压。 所以：负载的线电压等于相电压的 倍。(2)三相四线制的计算第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路由于N与N相连，每相负载与电源独立组成回路，互 不影响。所以，在三相电路计算时，在负载不对称时 ，各项单独计算。在负载对称时，只需计算一相，其 余两相根据三相对称性写出。(2)三相四线制的计算例：一星形联结的三相电路，电源电压对称。 设电源线电压 （1）负载为电灯组，若R1=R2= R3 = 5，求线电流及 中性线电流IN ; （2）若R1=5 ,R2=10 ,R3=20 ,求线电流及中 性线电流 IN。 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路N+NR1R2R3UWV123İ1İ2
14、İ3İN例：一星形联结的三相电路，电源电压对称。 设电源线电压 （1）负载为电灯组，若R1=R2= R3 = 5，求线电流及 中性线电流IN ; （2）若R1=5 ,R2=10 ,R3=20 ,求线电流及中 性线电流 IN。 N+NR1R2R3UWV123İ1İ2İ3İN第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路解： 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路 解： 中线电流： (2) 三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ）各 线电流： 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路(2) 三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ）各 线电流： 第五章、三相电
15、路 二、负载星形联结的三相电路中性线电流： 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路中性线电流： 例2：三相四线制电路中, 星形负载各相阻抗分别为 ZU=8+j6, ZV=3j4,ZW=10, 电源线电压为380V, 求各相电流及中线电流。 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路例2：三相四线制电路中, 星形负载各相阻抗分别为 ZU=8+j6, ZV=3j4,ZW=10, 电源线电压为380V, 求各相电流及中线电流。 N+NZUZVZWUWV123İ1İ2İ3İN第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路N+NZUZVZWUWV123İ1İ2İ3İN解： 由题意知： 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路解： 由题意知： 第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路第五章、三相电路 二、负载星形联结的三相电路 目前，我国供电大都采用三相四线制供电。L1L1 L2L2电源电源L3L3保险丝保险丝三相四线制 380/220伏N N额定相电压为 220伏的单相负载额定线电压为 380伏的三相负载第五章、三相电路 3、三相三线制（Y）联结及其计算在三相四线制联结的电路去掉NN连线，即为三 相三线制联结。二、负载星形联结的三相电路ZB ZCZAN Nİ1İ2İ3NL1L2L3如下图三相三
