《04三相交流电路课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《04三相交流电路课件（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章三相交流电路104三相交流电路第四章第四章 三相交流电路三相交流电路 第一节、第一节、 三相交流电动势三相交流电动势 第二节、三相电源的联接第二节、三相电源的联接第三节、三相电路中负载的联接第三节、三相电路中负载的联接第四节、第四节、 三相电路的功率三相电路的功率204三相交流电路1、 三相电动势的产生三相电动势的产生NS AXe在两磁极中间，放一个线圈。在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，圈中产生感应电动势，其方向由其方向由AX。让线圈以让线圈以 的速度顺时的速度顺时针旋转。针旋转。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，合理设计磁极
2、形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到线圈两端便可得到单相单相交流电动势。交流电动势。第一节、三相交流电动势第一节、三相交流电动势304三相交流电路一、三相交流电动势的产生一、三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子定子转子转子 定子中放三个线圈：定子中放三个线圈： XB YC Z首端首端末端末端三线圈空间位置三线圈空间位置各差各差120o 转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋转。三个的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。404三相交流电路二、三相电动势的表示式二、三相电动势的表示式三相电动势的特征：三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差
3、大小相等，频率相同，相位互差120。1. 三角函数式三角函数式eu=Emsintev=Emsin（t-1200）ew=Emsin（t+1200）504三相交流电路2. 相量表示式及相互关系相量表示式及相互关系Em veuewe对称电动势的对称电动势的特点特点是三相电是三相电动势瞬时值之和恒为零。动势瞬时值之和恒为零。三相交流电出现正幅值三相交流电出现正幅值（或相应零值）的顺序称（或相应零值）的顺序称为为相序相序。由图可知其相序。由图可知其相序为为UVW。wvuEEE0=+uevewe604三相交流电路一、星形接法（一、星形接法（Y接）接）图、图、 三相四线制电源三相四线制电源星形连接星形连接：
4、3个末端个末端连接在一起引出中连接在一起引出中线，由线，由3个首端引出个首端引出3条火线。条火线。每个每个电源电源的电压称为的电压称为相电压相电压火线间电压称为火线间电压称为线电压线电压。第二节、第二节、 三相电源的连接三相电源的连接704三相交流电路804三相交流电路904三相交流电路1004三相交流电路 2. 三相电源星形接法的两组电压三相电源星形接法的两组电压图图 三相电源各电压相量之间的关系三相电源各电压相量之间的关系线电压和相电压的关系：线电压和相电压的关系：VUUVUUU+=WVVWUUU+=UWWUUUU+=1104三相交流电路线电压与相电压的通用关系表达式：线电压与相电压的通用
5、关系表达式：在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V220=lUU 、=3 lUU*线电压线电压=相电压相电压 lU U -为相电压为相电压 -为线电压为线电压 3, 线电压领先于相电压线电压领先于相电压30。1204三相交流电路图图 电源的三角形联接电源的三角形联接三角形连接三角形连接：将三：将三相绕组的首、末端相绕组的首、末端依次相连，从依次相连，从3个点个点引出引出3条火线。条火线。 lUU =通常发电机均为通常发电机均为Y接接二、二、 三角形联接（三角形联接（联接）联接）1304三相交流电路星形接法星形接法ACB NZZZ
6、三角形接法三角形接法ACBZZZ负载也有两种接法负载也有两种接法:第三节、三相电路中负载的连接第三节、三相电路中负载的连接1404三相交流电路图图 负载星形联接的三相四线制电路负载星形联接的三相四线制电路一、一、 星形联接的负载星形联接的负载1504三相交流电路ACBNZZZ相电流相电流(负载中的电流负载中的电流)：4.2.1 星形接法及计算星形接法及计算线电流线电流(火线中的电流火线中的电流)：1604三相交流电路l II= ACBNZZZ一、星形接法特点一、星形接法特点相电流相电流=线电流线电流* NI: 零线电流零线电流CNBNANNIIII+=零序电流零序电流：-=3 lUU1704三
7、相交流电路ACBNZAZBZC二、负载星形接法时的一般计算方法二、负载星形接法时的一般计算方法解题思路：解题思路： 一般线电压一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求为已知，然后根据电压和负载求电流。电流。1804三相交流电路负载对称时负载对称时问题及讨论问题及讨论零线是否零线是否可以取消可以取消？答：三相完全对称时，零线可以取消。称为答：三相完全对称时，零线可以取消。称为 三相三线制。三相三线制。ACBZZZ0=+=CBANIIII1904三相交流电路应用实例应用实例-照明电路照明电路ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N 正确接法正确接法:每层楼的灯相每层楼的灯相互并联互并联,然后
8、然后分别接至各相分别接至各相电压上。设电电压上。设电源电压为：源电压为：则每盏灯上都可则每盏灯上都可得到额定的工作电压得到额定的工作电压220V。2004三相交流电路照明电路的一般画法照明电路的一般画法零线上不能加零线上不能加刀闸和保险刀闸和保险ABCN. . . . . . .一一层层二二层层三三层层2104三相交流电路讨论讨论照明电路能否采用三相三线制照明电路能否采用三相三线制供电方式？供电方式？ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N不加零线不加零线会不会出会不会出现问题现问题?2204三相交流电路 设线电压为设线电压为380V。A相断开后，相断开后，B、C 两相两相串连，电压串连
9、，电压UBC （380V）加在加在B、C负载上。如果负载上。如果两相负载对称，则每相负两相负载对称，则每相负载上的电压为载上的电压为190V。问题问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何情况如何?ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼分析：分析：结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。2304三相交流电路 问题问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/4 ）结果如何？）结果如何？结果：二楼灯泡
10、上的电压超过额定电压，结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。ACBR2R3分析分析2404三相交流电路关于零线的结论关于零线的结论负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，达不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。相三相制供电，而且必须
11、保证零线可靠。中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。不允许接保险丝也不允许接刀闸。2504三相交流电路ACBl UU= 注意：注意：用于对称负载用于对称负载二、三角形接法的负载二、三角形接法的负载2604三相交流电路负载对称时（负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），），各相电流有各相电流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值为：。有效值为：ACBZABZBCZCA2704三相交流电路CA=lABUU设：负
12、载为阻性的，阻抗角为设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系ABAIII+=CAUABUBCUBICIABICAIBCICAI-AI2804三相交流电路负载对称时三角形接法的特点负载对称时三角形接法的特点ACB l UU= = 3 lII2904三相交流电路三相总有功功率：三相总有功功率： 由负载由负载性质决定性质决定 ll 3IIUU=星形接法时：星形接法时： 3 l lIIUU=三角形接法时：三角形接法时： 三相电路的功率的计算三相电路的功率的计算负载对称时：负载对称时：jcos3 IUP = 第四节、第四节、
13、三相电路的功率三相电路的功率3004三相交流电路有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：3104三相交流电路例4-1 有一三相电动机，每相的等效电有一三相电动机，每相的等效电阻阻R=29 ，等效感抗，等效感抗XL=21.8 ，试求在，试求在下列两种情况下电动机的相电流、线电下列两种情况下电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得流以及从电源输入的功率，并比较所得结果：（结果：（1）绕组联成星形接于）绕组联成星形接于U1=380V的三相电源上；（的三相电源上；（2）绕组联成三角形接）绕
14、组联成三角形接于于U1=220V的三相电源上。的三相电源上。3204三相交流电路解：每相绕组的阻抗为 Z （1）Y形联接时： P= U1I1cos= 3806.1（2）联接时： P= U1I1cos= 22010.53304三相交流电路比较（比较（1）（）（2）的结果：）的结果： 只要电动机每相绕组承受的电压不变，只要电动机每相绕组承受的电压不变，则电动机的输入功率不变。因此，当电源则电动机的输入功率不变。因此，当电源线电压为线电压为380V时，电动机绕组应联成星形；时，电动机绕组应联成星形；而当电源线电压为而当电源线电压为220V时，电动机绕组应时，电动机绕组应联成三角形。在这两种联接法中，
15、仅线电联成三角形。在这两种联接法中，仅线电流在流在 接法时比接法时比Y形接法时大形接法时大 倍，而相倍，而相电流、相电压及功率都未改变。电流、相电压及功率都未改变。3404三相交流电路【例例42】 有有一一对对称称三三相相负负载载，每每相相电电阻阻为为R = 6 ，电电抗抗X = 8 ，三三相相电电源源的的线线电电压压为为UL = 380 V。求求：(1) 负负载载做做星星形形联联结结时时的的功功率率PY；(2) 负负载载做做三角形联结时的功率三角形联结时的功率P 。解：每相阻抗均为解：每相阻抗均为，功率因数功率因数 【例】【例】3504三相交流电路(1) 负载做星形联结时：负载做星形联结时：
16、相电压相电压 线电流等于相电流线电流等于相电流 负载的功率负载的功率 3604三相交流电路(2) 负载做三角形联结时：负载做三角形联结时：相电压等于线电压相电压等于线电压 U P = U L= 380 V，相电流相电流 线电流线电流 I L= I P= 66 A负载的功率负载的功率 为为PY的的3倍。倍。 3704三相交流电路例例42分析结论：分析结论：U相相380U相相Y220 3=I线线I线线YPPY=3=3应用应用Y- 降压启动控降压启动控制制电压降了电压降了电流将了电流将了注意应用对象注意应用对象3804三相交流电路应用举例应用举例Y- 降压启动控制降压启动控制3904三相交流电路第四章结 束4004三相交流电路
