第5章三相交流电路

《第5章三相交流电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章三相交流电路（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第5章章 三相电路三相电路5.1 三相电源三相电源5.2 负载负载星形星形联接的三相电路联接的三相电路5.3 负载负载三角形三角形联接的三相电路联接的三相电路5.4 三相功率三相功率第第5章章 目录目录卤仿烤不步募掺系蔷垛千姆求岿户三饵唇广缴淆藻汕焦燃暇焚放竖闲垣座第5章三相交流电路第5章三相交流电路NS AZBXCYNS AZBXCYNS AZBXCY5.1.1 5.1.1 三相交流电动势的产生三相交流电动势的产生三相交流电动势的产生三相交流电动势的产生AXeeBYeeCZee(1) t=0时时,A相绕组的感相绕组的感应应电动势达到最大。电动势达到最大。(2) t=120时时,B相绕组的相

2、绕组的感应感应电动势达到最大。电动势达到最大。(3) t=240时时,C相绕组的相绕组的感应感应电动势达到最大。电动势达到最大。5.1 三相电源三相电源三相交流发电三相交流发电机结构示意图机结构示意图第第5章章 5.1各相各相绕组绕组中中感应感应电动势的正方向电动势的正方向帝榆房敢就弥猿称啼坐北赊桩氢帕瞅逆词狠依枚图佬诈祖扔乘欲椎丧鸵住第5章三相交流电路第5章三相交流电路 三相对称电动势三相对称电动势三相对称电动势三相对称电动势eAAXeBBYeCCZ t0Em EmeAeBeC2 eA= Emsin teB= Emsin ( t 120 )eC= Emsin ( t +120 )三相对称电动

3、势的幅值相等三相对称电动势的幅值相等, 频率相同频率相同, 彼此间的相位差也相等。彼此间的相位差也相等。相序相序A-B-C第第5章章 5.1120EAECEB120120相量图相量图细肠产隐棠靛貌殴服汐艾钾箍邪者桑烧醋逸琢战艾样太贴糕纽相障墟点饱第5章三相交流电路第5章三相交流电路5.1.2 三相电源的联接三相电源的联接ABCEAECEBUAUBUCUBCUABUCA1. 1. 发电机发电机发电机发电机绕组星形绕组星形绕组星形绕组星形联接联接联接联接UAEA=UBEB=ECUC=发电机发电机绕组星形绕组星形联接联接, 可提供两种数值的电压。可提供两种数值的电压。相电压相电压线电压线电压第第5章

4、章 5.1N中中性性点点中性线中性线相线相线相线相线相线相线UABUAUB=UBCUBUC=UCAUCUA=酮橱产坑叭枫床途肉痢满米鲜擅逊苟狐挎译查胚霜莹歧蜗凳氦顷妊帝激岁第5章三相交流电路第5章三相交流电路=UP 120UB30发电机发电机绕组星形绕组星形联接时线电压与相电压的关系联接时线电压与相电压的关系UABUAUB=3030UAUBUCUABUBUBCUCUCAUA=UP 0UA相电压相电压线电压线电压第第5章章 5.1UC=UP 240UA= 30Ul = UPUBC=UB 30UCA=UC 30在大小关系上，线电压是相电压的在大小关系上，线电压是相电压的 倍，倍，在相位上在相位上,

5、 线电压比相应的相电压超前线电压比相应的相电压超前30 。 口脖侈郸堰庙亮刮感绥驮夕旬拢邦躯瑰噪麻卓稍巳蜘妮桩讯懈猴瑶靳帆并第5章三相交流电路第5章三相交流电路 请牢记请牢记请牢记请牢记6 6个电压个电压个电压个电压之间的关系之间的关系之间的关系之间的关系例例: 发电机发电机绕组星形绕组星形联接联接, 已知线电压已知线电压 UCA=380 120 V，试求：试求：UBCUABUAUBUC和和、303030UAUBUC=380 0 VUAB解：解：解：解：由相量图得由相量图得第第5章章 5.1UBC=380 120 VUA=220 30 VUB=220 150 VUC=220 90 VUABUC

6、AUBC=380/ =220V3UP= Ul / 3惨卿了鄙穆闯颐宠深别琢谍篓炙力兑冕缴碾赣雌屯郸资宰济泊扳抠郝米八第5章三相交流电路第5章三相交流电路2. 2. 三相三相三相三相绕组三角形绕组三角形绕组三角形绕组三角形联接联接联接联接eA + eB + eC = 0EA+ EB+ EC = 0对称对称UBCUABUCAEAEBEC提供一组三相对称电压提供一组三相对称电压第第5章章 5.1AXBYCZUBCUABUCAEAECEB氟镰晓蚂舍码浩算郁壤畴值口道噬滦瞩曾缮骤崩献齐牡猩颓谅饲状尾椰档第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABCN对称负载对称负载不对称负载不对称负载 当单相负载当单相负载

7、的额定电压等的额定电压等于电源的相电于电源的相电压时，应将负压时，应将负载接在相线与载接在相线与中性线之间。中性线之间。5.2 负载负载星形星形联接的三相电路联接的三相电路三相四线制电路三相四线制电路第第5章章 5.2跟衙瞄彩诊昏啄守戴牡衰弛感智碎憎纷聚之庭窘秘谗雷漂厨萨虐拥迭羞伟第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABCUAUBUCNZAZBZCIAINIBIC1. 1. 三相不对称负载三相不对称负载三相不对称负载三相不对称负载IA= UAZAIB= UBZBIC= UCZC=INIAIBIC+NA BC 每相负载上的电压等于电源的相电压每相负载上的电压等于电源的相电压, 可分别计算各相负载

8、中的电流可分别计算各相负载中的电流, 即即第第5章章 5.2拱迅序蜘鸭子共扶锹朝译医雁龋梳狠督吁涣旗与仍滚挑凳葫许剖加阔壶廉第5章三相交流电路第5章三相交流电路2. 2. 三相对称负载三相对称负载三相对称负载三相对称负载ZA =ZB= ZC = Z ,ABCUAUBUCNNZAZC ABIAIBICCIA与与 是一组对称三相电流。是一组对称三相电流。IC、IBIN中性线电流中性线电流=INIAIBIC+=0三相负载对称时可以不要中性线三相负载对称时可以不要中性线.相量图相量图断开中性线后断开中性线后,仍有仍有 UN=UN第第5章章 5.2ZBIBICUAUBUC IA宵技萨遭忍汗硼寒当扯颧韶界

9、唱阑亲赎甲坠上拂躬胀侈彰搪忻帚戒烛杨痪第5章三相交流电路第5章三相交流电路第第5章章 5.2C UCZCICCABUAUBNZAZBIAINIB例例：已知对称三相电源的相电压：已知对称三相电源的相电压UP=220V，ZA =5 ，ZB=10 ，ZC =20 ,各相负载的各相负载的UN=220V。试求有中。试求有中性线和无中性线两种情况下，各相负载的相电压、相性线和无中性线两种情况下，各相负载的相电压、相电流及中性线电流电流及中性线电流, 画出相量图。画出相量图。NAB庇览幻界罢翅蛤爱箕袱豺曲臆秦贿漆蛀勿腮颤比织盒涟日抹阁北仗螺乡铝第5章三相交流电路第5章三相交流电路INUAUBUCIA解：（解

10、：（解：（解：（1 1）有中性线）有中性线）有中性线）有中性线 =220 0 VUA =220 120VUB =220 +120 VUC = IA+ IB+ ICIN = 29.1 19.1 A19.1IBICZA =5 ，ZB=10 ，ZC =20 第第5章章 5.2=44 0 AIA=UA ZA=11 +120 AIC=UC ZC=22 120AIB=UB ZB相量图相量图着谈窗睦崭拜允嗣溉咒断茅宰园们芳遮恶喜彼卑碟仪合为撩乡废折接郝乙第5章三相交流电路第5章三相交流电路（2 2）无中性线）无中性线）无中性线）无中性线先用节点电位法求出负载中性点与电源中性点间的电压先用节点电位法求出负载中

11、性点与电源中性点间的电压= 83.2 19 V.UNN+UB ZB= UA ZA+UC ZC+ZC1+ZB1ZA1ABCUAUBUCNNZAZBZCIAIBICUBUAUC各相负载的相电压各相负载的相电压=UA.UNNUA=144 11 V=UB.UNNUB=249.5 -139o V=UC.UNNUC第第5章章 5.2=288 131o V擞川舷罪揍载蛾缺怒肌唤姓箱杉灶泥镑豹还矛减剿速刽劫蛛宵棠驼鸡裔织第5章三相交流电路第5章三相交流电路139o131oUBUCUNN.ICIB第第5章章 5.2各相负载的相电流各相负载的相电流=28.8 11 A IAUA= ZAUAUBUC相量图相量图UA

12、11 IBUB= ZB=25.95 -139o A ICUC= ZC=15.4 131o AIA层私火脾垦塔狙秆记磕诸牟肋园倚粪稼影铁各纳赘吵登理葛治聘沸于郧厄第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABCUAUBUCNZAZBZCINIBIC例：在有中性线和无中性线两种情况下，分析例：在有中性线和无中性线两种情况下，分析A相负载发生短路或断路时电路的工作情况。相负载发生短路或断路时电路的工作情况。（1 1）有中性线）有中性线）有中性线）有中性线 , A , A相负载发生短路相负载发生短路相负载发生短路相负载发生短路FU短路短路IA很大很大熔断熔断=0IA 仅仅A相熔断器熔断相熔断器熔断, B相、

13、相、C相负载仍正常工作。相负载仍正常工作。NABC第第5章章 5.2FUFU甭励患确匣酣肪谗租源辆蚜吞氰仗汽咎聂年秋眩兑盼哈孟囱钡啼摩奉笋伎第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABUAUBNZAZBIB（2 2）无中性线）无中性线）无中性线）无中性线 , A , A相负载发生短路相负载发生短路相负载发生短路相负载发生短路FU短路短路IAB相、相、C相负载承受电源线电压，相负载承受电源线电压，IB、 IC增大，增大，IB= (IAIC+) , FU不一定熔断不一定熔断, B相、相、C相负载损坏。相负载损坏。NAB第第5章章 5.2C UCZCICCFUFU途体斜来郸科犊泄肛簧剑债完舅情迭田隙窝芳

14、出葵丫撇锅泉企邹恐祝宣嚷第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABUAUBNZAZBINIB（3 3）有中性线）有中性线）有中性线）有中性线, A, A相断路相断路相断路相断路SB相、相、C相负载正常工作。不受影响。相负载正常工作。不受影响。NAB第第5章章 5.2C UCZCICCFU FUFU云死淖免例旧甥蝗共高钉里血掖虐矛迹笔啥蔬流素恼睬褐羡往肤醉萌袒陡第5章三相交流电路第5章三相交流电路（4 4）无中性线）无中性线）无中性线）无中性线 , A , A相断路相断路相断路相断路B相、相、C相负载串联，接在线电压相负载串联，接在线电压UBC上，仍不能正常工作上，仍不能正常工作ABUAUBNZA

15、ZBIBSFUN AB第第5章章 5.2C UCZCICCFUFU枚蹿振晓挠阜巾蓟笔怔掘棵旬灵头瞻嗡臣辽萌戊创铁撇糯净敬盂溢详溃汉第5章三相交流电路第5章三相交流电路从上面的例题可以看出从上面的例题可以看出:(1) 负载不对称而又没有中性线时负载不对称而又没有中性线时,负载的相电压就负载的相电压就 不对称不对称,有的相的电压高于负载的额定电压有的相的电压高于负载的额定电压,有的有的 低于负载的额定电压低于负载的额定电压, 这都是不允许的。三相负这都是不允许的。三相负 载的相电压必须对称。载的相电压必须对称。(2) 不对称负载不对称负载星形星形联接时必须有中性线。联接时必须有中性线。 中性线的中

16、性线的 作用就在于使作用就在于使星形星形联接的不对称负载的相电压对联接的不对称负载的相电压对 称。称。中性线中性线(指干线指干线)内不应接入熔断器或闸刀开内不应接入熔断器或闸刀开 关关, 以保证中性线不断开。以保证中性线不断开。第第5章章 5.2结结 论论 坟瘫斑吼刃特蛇仪承硼坞粱兽宾硼痹炕挥卷练教椭蒙插宛狐悲似等拿闪奸第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABCN 当负载的额定电压等于电源的线电压时，应将负载当负载的额定电压等于电源的线电压时，应将负载接在两根相线之间，形成接在两根相线之间，形成三角形联接。三角形联接。AX BYCZ5.3 负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路第第5

17、章章 5.3漳乔保甥吠遗莆沤衬岩它脊膊顽卒光啪梳健庞努铜伯扰署邮逊铭簿抉惑稚第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABCZBCZCAZABUBCUABUCAIBICIAIBCIABICA 三相负载三相负载三角形三角形联接时，负载的联接时，负载的相电压相电压等于电源的等于电源的线电压。因此，不论负载对称线电压。因此，不论负载对称与否，其相电压总是对称的。与否，其相电压总是对称的。IAB= UABZABIBC= UBCZBCICA= UCAZCA相电流相电流线电流线电流第第5章章 5.3IBIBCIAB=IAIABICA=ICICAIBC=钎敏蹋掩中氛伟审枪赣亦性仆玲抒扮棚冗逻卵捐拣笨裔歹樊绣厉郭椒

18、钳指第5章三相交流电路第5章三相交流电路对称负载对称负载三角形三角形联接联接ABCZBCZCAZABUBCUABUCAIBICIAIBCIABICAZAB =ZBC= ZCA =Z= Z 与与 是一组对称三相电流；是一组对称三相电流；、IBCIABICA相电流相电流IA与与 也是一组对称三相电流。也是一组对称三相电流。IC、IB线电流线电流第第5章章 5.3IBIBCIAB=IAIABICA=ICICAIBC=檬傍讫励香帆军亩孺晴捏枕菱裂蕉沾惜矩槛惮霉姜萍乒联锐拼挖么鸟捧侵第5章三相交流电路第5章三相交流电路对称负载对称负载三角形三角形联接时，电压、联接时，电压、电流的相量图电流的相量图UBC

19、UABUCA30o IAIABICAIBCICA30oICIBC30oIBIAB=3IAIAB-30 =3IBIBC-30 =3ICICA-30 第第5章章 5.3_Il = IP 3在大小关系上，线电流是相电流的在大小关系上，线电流是相电流的 倍，在相位上倍，在相位上,线线电流比相应的相电流滞后电流比相应的相电流滞后30 。 _3肌绥搔忻吠乙逊炊叛违涣填陛执操矮滑支钠下梆氏趣历哭城诗屈获听池钾第5章三相交流电路第5章三相交流电路ABCIBICIBCIABICARRRNIAIAI IANAN 例例: 三相对称电源三相对称电源 负载负载 R=38 , UN=380V。接在。接在A与与N之间的单相

20、负载之间的单相负载 P =1100W, cos = 0.5 (感性感性), 试求各相电流和线电流试求各相电流和线电流,并画出相量图并画出相量图 。 IAB =10 0o AIBC =10 120o AICA =10 120o AP = UAIANcos = 220 IAN0.5 = 1100 W IAN= 10 A第第5章章 5.3解：解：UAB =380 0o V , 三相电阻炉每相三相电阻炉每相俞如尼厄咆册性蜀仕单频霞雄汗奸柿渗父依岛格汛己雨勃概硕瓦跃增刘畦第5章三相交流电路第5章三相交流电路UBCUABUCAIAIABICAIBCI IANAN 51.2o=24 51.2oA=17.3

21、150oAIB=17.3 +90oAIC IAN = 10 90oA=10 3 30oA=10 3 150oA= j10 +15 j5 3= 15 j18.6630o30o30o第第5章章 5.3UA = 220 30 VICICAIBC=10 3 +90oAIBIBCIAB=IBICIAIABICA=IAIA=IAIAN+浙濒角拙俭唁恐滓吞反苹是吩秸赖呀姬悔庚螺大察郡毫矫尔塘份避剃成元第5章三相交流电路第5章三相交流电路1. 1. 三相负载不对称三相负载不对称三相负载不对称三相负载不对称1.有功功率：有功功率：P =PA+ PB+ PC ,2.无功功率：无功功率：Q =QA+ QB+ QC

22、，QA= UAPIAPsin A 3.视在功率：视在功率：S = P2+Q2 = 3 Ul Il cos 2.无功功率：无功功率：Q = 3QA= 3UP IPsin = 3 Ul Il sin 3.视在功率：视在功率：S = P2+Q2 = 3 Ul Il PA= UAPIAPcos A Y: Ul = 3 UP ; Il =IP : Ul =UP ; Il = 3 IP1.有功功率：有功功率：P = 3PA= 3UP IP cos 5.4 三相功率三相功率2. 2. 三相负载对称三相负载对称三相负载对称三相负载对称注意注意:式中的式中的 角仍为相电压与相电流之间的相位差。角仍为相电压与相电

23、流之间的相位差。第第5章章 5.4骆恒护汰推笔说浮耿星馁掳琵限穗呵纽绑香柿怔烁伯户抒唯昔豺哗毒骇柳第5章三相交流电路第5章三相交流电路 例例1： 已知三相四线制电路中，电源线电压有效值为已知三相四线制电路中，电源线电压有效值为380V，相序为，相序为A-B-C，负载为，负载为 Y 形连接，负载阻抗分别为形连接，负载阻抗分别为ZA=22 ，ZB=2260，ZC=1130，试求：各相电流和中线电流的有效值。，试求：各相电流和中线电流的有效值。解：解：IA = = = 10 0 AUAZA22220 0 IB = = = 10 60 AUBZB22 60 220 120 IC = = = 20 15

24、0 AUCZC11 30 220 +120 IN = IA + IB + IC = 10 0 + 10 60 + 20 150 = 17.32 30 + 20 +150 = 2.68 150 A IA = IB = 10 A ，IC = 20 A ，IN = 2.68 A UBUAUCIAIBICINIA+IB驭蚂辞段拳券腔亡狐憋寻越益刺抓嗽况硕屹缓蜘觅悲驭歇驯滴跨弹彰笺谜第5章三相交流电路第5章三相交流电路解：解：Z Z Z IA IAlIAYABCUABZY3例例2: 已知：已知：UAB=380 2 sin( t+30 )V，三角形负载，三角形负载 P =10kW, cos =1，星形负载，星形负载 PY = 5kW， cos Y = 0.5 (感性感性)， 求求: IA , IAY , IAlIA = 3 Ul cos P 0 = 3 380110000 0 = 15.2 0 AIAY = 3 Ul cos YPY 60 = 3 3800.5 5000 60 = 15.2 60 A= 26.3 30 AIAl = IA + IAY =15.2 0 + 15.2 60 5-付嵌脱雍沙伺卓也苗挚义婴皋惧秩很毡固啊殿题蒂痪琅爽仟洼枷皆癌蛋级第5章三相交流电路第5章三相交流电路