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1、电工基础讲解,长泾社区教育中心电子信息组,三相电路,三相电路,三相电路的特点 对称三相电路的计算 不对称三相电路的基本概念 三相电路的功率,图4.1.1 三相交流发电机示意图,4.1.1三相电压的产生,工作原理：,三相绕组,匝数相同,空间排列互差120,材料、尺寸相同,4.1 三相电路的特点,三相电源瞬时表示式,uA,uB,uC,0,u,(尾端),+,uA,uB,uC,X,A,B,Y,C,Z,(首端),+,+,图4.1.3 三相电源波形图,A相,B相,C相,三相电源的相量表示,这三个正弦交流电源满足以下特征,图4.1.4 三相电源相量图,正序（顺序）为 A B C,如果三相负载阻抗相同，则称为
2、对称三相负载。,由对称三相电源的三个端子、引出具有相同阻抗的三条传输线与对称三相负载相连，组成的三相电路，称为对称三相电路。上述三个条件有一个不满足时，就构成了不对称三相电路。,4.1.2 星形连接方式,星形连接(星接或Y接)是将三相电源的末端 X、Y、Z接在一起，称为中（性）点，记为O；,图4.1.5 星形连接,O,中点,从各相的首端 A、B、C向外引出导线，称为端线。,从中（性）点O引出的导线称为中线。,图4.1.6 星形连接的相电压和线电压,相电压：,线电压：,Up,端线(相线、火线),中线,、Ul,图4.1.7 星形连接的相电流和线电流,相电流：每相的电流,线电流：端线上的电流显然，星
3、接时线电流等于相 电流,、IP,Il,星形连接方式的特点,A,N,B,C,O,+,+,+,+,线电压与相电压的关系,根据KVL定律,相量图,30,相量图,30,30,30,同理,图4.1.6 星形连接线电压和相电压的相量图,相电压对称线电压也是对称的,Zl,Y-Y接时中点间电压、中线上电流,电源中点,负载中点,取O点为参考点，,因 , 由节点法,Y 形连接的特点：,因此,(1)对称星形电源三个相电压对称时，三个线电压也是依序对称的;线电压有效值是相电压有效值的 倍， ；线电压在相位上依次超前相应的相电压,(2) 线电流等于相电流 Il = IP,Zl 是端线的阻抗。ZN是中线上的阻抗。 三相三
4、线制：中线断开或无中线（开关K打开） 三相四线制：有中线,图4.1.8 三相三线制和三相四线制,Zl,对称三相电源可以采用三角形连接(又称连接)，它是将三相电源各相的始端和末端依次连接成一个回路，再由端子A、B、C引出三根线与负载相连，如图4.1.6所示。,图4.1.8 角形连接,4.1.3 三角形连接方式,注意：将三相电源作三角形连接时，要求三相电源的电压对称，即 。如不对称程度比较大，所产生的环路电流将烧坏绕组。,对称三相电源在连接时，不能将各电源的始末端接错，否则将烧坏绕组。,图4.1.9 角形三相电源连接时开口电压的测量,角形连接方式的特点,-,A,C,B,Z,Z,Z,A,B,C,线电
5、压与相电压的关系:,图4.1.10 角形连接电路示意图,线电压等于相电压 l = P,线电流与相电流的关系,设 为参考相量，则,相电流,-,+,A,B,C,+,-,+,-,相电流是对称的,相量图,由KCL和相量图有,图4.1.12 角接线电流和相电流相量图,线电流也是对称的, 形连接的特点：,(1) 线电压等于相电压l = P ；,(2) 线电流有效值是相电流有效值的 倍，线电流在相位上依次落后相应的相电流 。,因为,所以,例4-1,有三台相同的单相变压器，其原边额定电压与额定电流分别为 220V 和 4.55A ，副边额定电压与额定电流分别为 110V 和 9.1A 要求将这三台变压器接成三
6、相变压器组，原边接成星形，副边接成三角形试画出接线图，并计算原、副边的额定电压和电流,图4.1.13 例4-1图,解,原边为星形连接，副边为三角形连接接线如图所示,原边为星形连接，所以其额定电压与额定电流为：,副边为三角形连接，所以其额定电压与额定电流为：,图4.1.10 例4-1连线图,4.2 对称三相电路的计算,三相电路的连接方式,三相电源为星形电源，负载为星形负载，称为Y-Y连接方式；,此外还有- Y连接方式和-连接方式。,三相电源为星形电源，负载为三角形负载，称为Y-连接方式；,三相电路实际上是正弦电流电路的一种特殊类型。 因此，前面对正弦电流电路的分析方法对三相电路完全适用。 根据三
7、相电路的特点，可以简化对称三相电路分析计算。,Y-Y接对称三相电路,K开,K合,仍有,也可以这样计算,Y-Y接的对称三相电路中，无论是三相三线制还是三相四线制， 。,三相四线制， , 中线如同开路。,结论：,三相四线制， , 无论ZN为何值，中线如同短路。,三相电路归结为一相的计算方法,由于 ，各相电流独立，彼此无关； 又由于三相电源、三相负载对称，所以相电流构成对称组。 因此，只要分析计算三相中的一相，由对称三相电路的对称关系，其他两相的电压、电流就能按对称顺序写出。,例,对上图所示对称三相电路,可以先求出A相，再由对称关系写出其他两相,A,O,由对称关系,A,其他连接方式的对称三相电路可以
8、根据星形和三角形的等效变换，将其化成对称的Y-Y三相电路，然后用归结为一相的计算方法。,例：,对称三相电路k中，Z=(19.2+j14.4), Zl=(3+j4) , 对称线电压UAB=380V。求负载端的线电压和线电流。,该电路可以变换为对称的Y-Y电路,负载端需要将三角形连接变成变换为星形连接,解,+,_,Zl,Z,A,B,C,+,_,+,_,Zl,Z,Zl,Z,A,B,C,根据一相计算电路有,= 17.1/- 43.2A,= 136.8 /-6.3V,/ 30 ,=236.9 / 23.7 V,根据对称性,根据负载端的线电压可以求得负载中的相电流，,= 9.9 /-13.2A,相电流也可以根据对称三角形连接，线电流和相电流的关系来计算。,_,_,_,+,+,+,O,A,B,C,Zl,Zl,Zl,Z,Z,Z,A,B,C,例2:,各电阻负载的相电流,由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它两相可依据对称性写出。,负载星形联接时，其线电流为,负载三角形联解时，其相电流为,(2) 电路线电流,一相电压与电流的相量图如图所示,一相电压与电流的相量图如图所示,(3) 三相电路的有功功率,
