《电工电子技术 教学课件 ppt 作者 王桂琴 第5章 三相交流电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子技术 教学课件 ppt 作者 王桂琴 第5章 三相交流电路（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 三相交流电路,第一节 三相交流电源 第二节 负载星形联结的三相电路 第三节 负载三角形联结的三相电路 第四节 三相电路的功率,目录,习 题,第一节 三相交流电源,三相交流电源 三相交流发电机绕组的星形 联结,返回,一、三相交流电源,我们把幅值相等，频率相同，彼此 之间的相位差角相差120的三个电源称 为对称三相电源。,返回,uA = Umsint uB =Umsin (t120) uC =Umsin (t240),其中uA的初相为零，uB滞后uA120,uC滞后uB120，所以相序为A-B-C。,1.时域形式:,返回,2.波形图,t,u,uA,uB,uC,O,返回,3.相量表达式：,返
2、回,4. 相量图:,120,120,120,返回,二、三相交流发电机绕组的星形联结,返回,A,C,B,(X.Y.Z),返回,2. 各点与线的名称 N为中性点(零点),由N点引出的线叫中性线(零线)。由A、B、C三端引出的线为端线(火线)。,3. 相、线电压的定义 相电压:各端线与中性线之间的电压就是 相电压。用有效值UA、UB、UC 表示。 一般用UP表示，如图所示。,线电压:各端线之间的电压为线电压. 用有效值UAB、UBC、UCA表示。 一般用UL表示，如图所示。,返回,A,C,N,B,(X.Y.Z),端线,中性线,端线,端线,返回,星形联结的三相电源,相线电压之间的关系 由KVL知：,返
3、回,UA = UB=UC=UP UAB= UBC= UCA= UL,线电压超前相电压30。 线电压也是对称的。,返回,30,相量图为：,组成等边三角形,30,30,线电压之间相位差仍为120,返回,例、已知星形联结的对称三相电源的相 电压为6kV，求它的线电压是多少， 如以A相为参考相，试写出所有相 电压与线电压的向量表达式。,解：,UP=6kV,=10.4kV,返回,第二节 负载星形联结的三相电路,三相四线制 三相三线制,返回,相电压:每相负载两端的电压用UP 表示。 线电压:各端线之间的电压用UL表示。 相电流:每相负载流过的电流用IP 表示。 线电流:电源端线流过的电流用IL表示。,一、
4、 三相四线制（有中性线）,三相四线制电路，电源的相、线电压就是负载上的相、线电压。电源对称，则：线电压超前相电压30，且,返回,A,N,B,C,.,IN,ZA,ZB,ZC,相电压：,线电压：,相电流： İA İB İC,线电流： İA İB İC,显然， IP=IL,返回,设： ZA= zAA ZB= zBB ZC= zCC 若满足,zA=zB=zC,A=B=C,这样的负载称为对称三相负载。,当电源对称，负载也对称时，,返回,İA、İB、İC互差120，显然三个电流也是对称关系。,返回,相量图为:,结论:三相对称负载作星形联结时, 计算 时只需计算一相,另外两相根据对称关系直接写出。,İN=İ
5、A+İB+İC=0,返回,2.负载不对称 在三相四线制电路中，不管负载是 否对称，电源的相电压和线电压总是对 称的，所以负载各相电压对称。由于负载不对称，各相电流不对称，中性线电流不为零。计算时需要三相分别计算。,返回,ZA=ZB=ZC= R+jXL = R + jL =(6+ j31425.5103) = (6+j8)=1053.1 ,解:,返回,根据对称关系有:,返回,二、三相三线制 将三相四线制里的中性线断开, 这时称为三相三线制。,1. 负载对称,由三相四线制负载对称情况知，中性线电流 IN=0。所以中性线去掉,计算方法相同，各电流对称。,2. 负载不对称,要根据具体情况分析。,返回,
6、在无中性线且负载不对称的电路中，三相电压相差很大，有效值不等。实际的三相供电系统中，负载大都不对称，因此，多采用三相四线制供电方式。 所以，中性线上不能开路，也不能装开关和保险丝。,返回,第三节 负载三角形联结的三相电路,负载对称 负载不对称,返回,A,B,C,ZCA,ZAB,ZBC,显然 IPIL UP=UL,相电压：,线电压：,相电流： İAB İBC İCA,线电流： İA İB İC,返回,一、负载对称,由KCL知： İA = İAB İCA İB = İBC İAB İC = İCAİBC,由负载对称，可得,IAB=IBC=ICA=IP=ULz = UPz 相位上互差120,İA =
7、 İAB İCA =IP0 IP120,以İAB为参考相量,返回,可见：对称三相负载作三角形联结时各 相、线电压 ，相、线电流都对称 。,UL = UP,返回,相量图为：,30,30,30,IC,IB,IA,.,.,.,.,.,.,IBC,ICA,IAB,返回,二、负载不对称,返回,Z,Z,Y联结,联结,相电压：UA、U1 、U3 线电压：UAB、U2、U3 相电流：I1 、I2 线电流：I1 、I3,若负载相同,返回,总结：,例1、一对称三相负载，每相负载的电阻 R=8，XL=6。电源电压对称，UL=380V，试求星形联结和三角形联结时线电流有效值各是多少 ?,解 :,Y :,UP = UL
8、 = 380 V,返回,例2、某三相对称负载Z1=17.4+j10，Z2= 8-j6，电路如图，已知电源UP=220V, 求电流İAB、 İ1、 İ2 及İ 。,解：,返回,例3、三层楼的供电系统分别接在三相电源的三个相上，若第二，三层的照明突然变暗，第一层亮度不变，问此楼照明系统如何联结的？故障在哪里？,解：两种可能：星形联结或三角形联结,中性线断，三相相电压均改变 断一相， 此相应不亮 短一相，此相应不亮,断一相， 此相应不亮 断一线，两相暗，一相应不变,应为联结，故障为一线断。,Y :,返回,第四节 三相电路的功率,有功功率 无功功率 视在功率 例题,返回,一、有功功率 无论负载是Y联结
9、还是联结。,P = PA + PB + PC =UAIAcosA+UBIBcosB+UCICcosC,若三相电路对称 , 则有,UA = UB = UC = UP IA = IB = IC = IP A = B = C = 所以,返回,Q = QA + QB + QC = UAIAsinA+UBIBsinB+UCICsinC 若三相电路对称，则有,三、视在功率 若三相电路对称，则有,二、无功功率,返回,例1、某三相电路线电压u= U1sin(t+30) ， 线电流 i = I1sin(t -)，负载星形联结，该 三相电路的有功功率为：,U1I1cosW U1I1cos( + 30)W U1I1
10、cos30W,另：三相电源相电压u= U1sin(314t+60) , 线电流i = I1sin(314t+60) ，负载形联结，该三相电路的无功功率为：,A. 3U1I1sin60 B. 0 C. 3U1I1sin30,返回,例2、负载星形联结的对称三相电路 。 已知UL=220V,电源频率为50Hz。三相总 功率P=3kW,负载的cos =0.866( 0) 求每相负载的R和X。, UL = 220V , UP =,解 :,9.09A,返回,每相阻抗的模:,R = zcos = 12.1 X = z sin = 7 ( 0电路呈感性),返回,例3、电源对称三相电路，已知UL=380V, 一
11、组对称三相负载功率P1=10kW,功 率因数cos1=0.85，另一组对称三相 负载功率P2=20kW,功率因数cos2=0.8， 负载均为感性。求电源输出电流I。,A B C,İ,Z1,Z2,Y联结,联结,返回,解：,由KCL知： İ = İ1+İ2,设UAB=3800V为参考正弦量,cos1=0.85 1=31.8 因为负载为感性，故i1滞后uA131.8 因为uA1滞后uAB 30 İ1 =1861.8A,cos2=0.8 2=36.9 因为负载为感性，故iAB滞后uAB36.9 因为i2滞后iAB 30 İ2=3866.9A,İ = İ1+İ2 =（8.5j15.9+14.8j35）A
12、 =（23.3j50.9）A =5665.4 A I =56A,返回,例4、三层住宅楼有30户居民，设计每户最 大用电功率P=2.4kW,额定电压220V，功 率因数cos=0.8，采用三相电源供电， UL=380V,试将用户均匀分配组成对称三 相负载，画出电路。求电路相电流、每 相负载的z、R、X，及总视在功率S。,解：,将30户居民用户均匀分配在三相上，每相10户（并联）。采用三相四线制结法，如图：,返回,A B C N,ZA,ZB,ZC,每相总功率 PP=2.410=24kW UL=380V UP=220V,z = UPIP=220V136.4A=1.613 R= z cos =1.29 , X= z sin =0.968 S=3UPIP=3220136.4VA=89.8kVA,返回,
