三相四线制功率计算原理及计算方法(讲得很好)

三相交流电路第一章三相交流电路§1.1三相交流电源1.1.1三相电动势的产生1.1.2三相交流电源的连接§1.2三相负载及三相电路的计算1.2.1星形接法及计算1.2.2三角形接法及计算§1.3三相电路的功率§1.1三相交流电源1.1.1三相电动势的产生NSAXe在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由AX。让线圈以的速度顺时针旋转。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。tEeAXsin2一、三相交流电动势的产生•••AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：AXBYCZ首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。二、三相电动势的表示式三相电动势的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º。240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm1.三角函数式AEBECE2.相量表示式及相互关系0CBAEEE1201200EEEEEECBAEmBeAeCe0°120°240°360°t120°120°120°1.1.2三相交流电源的连接一、星形接法AeCeBeAXYCBZN1.连接方式Ce（中线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线制供电火线（相线）:ABC中线（零线）：N2.三相电源星形接法的两组电压CCNBBNAANeueueu相电压：火线对零线间的电压。1201200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120120120ANUBNUCNUANuBNuCNu三个相电压是对称的UP代表电源相电压的有效值线电压：火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的正方向ANuBNuCNuBNUABU线电压和相电压的关系：BNUANUCNU30BNANBNANABUUUUU303ANABUU303303CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU同理：303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU三个线电压也是对称的：大小相等，为相电压的倍，相位领先对应的相电压30°，互成120°相位差。3线电压与相电压的通用关系表达式：303plUUlUpU---为电源的相电压---为电源的线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380V220lPUU、V220lUV127pU星形接法ACBNZZZ§1.2三相负载及三相电路的计算三角形接法ACBZZZ•••负载有两种接法:ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相电流(负载上的电流)：CNBNANIII、、1.2.1三相对称负载星形接法及计算线电流(火线上的电流)：CBAIII、、plIICNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi一、星形接法特点相电流=线电流*CNBNANNIIIINI:零线电流*负载两端的电压等于电源的相电压ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIZUIIZUIICNCNCBNBNBZUIIANANA二、负载星形接法时的一般计算方法ZUIIpplACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINI线电流、相电流计算通式：V0pANUU120pBNUU120pCNUUZZ1201200ZUIIZUIIZUZUZUIIpCNCpBNBpPANANA结论：三相电源对称，负载对称且Y形连接，则三个线电流也是对称的。中线电流为00CNBNANNIIII例：三相电源，三相对称负载，Y型接法，每相V380lU43jZ求：每相负载中的电流及各线电流相量。解：V22033803lpUU设0220ANU120220BNU120220CNU1.53543jZA1.53441.5350220ZUIIANANAA1.5344ANAIIA1.173441201.5344BNBIIA9.66441201.5344CNCII1.负载不对称时，各相单独计算。如：已知：三相负载R、L、C以及三相线电压：1201200lCAlBClABUUUUUU求：各相、各线及中线电流CICRABNLCAINIBIANIBNICNI解：(1)CICRABNLCAINIBIANIBNICNI1201200lCAlBClABUUUUUU9031303115031303130313031lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相电压线电压303plUUCICRABNLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令：则相电压为：90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU(2)相电流CICRABNLCAINIBIANIBNICNI30RURUIPANAN18090CPCPCCNCNXUjXUjXUI240150LPLPLBNBNXUjXUjXUICAUABUBCU(3)中线电流CBANIIIINICNUANUBNUBNICNIANI(4)相量图18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUIAIBICI2.负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA如：AANANIZUI则：120120ANCCNANBBNIIIIII据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为0）CNUANUBNU3.负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时问题及讨论零线是否可以取消？答：Y形连接，三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。ceACBZZZCeBeAe三相三线制供电时，若各相负载不相等，将如何？AN'NAIBICIAEBECECB求：各相负载电流。已知：2402201202200220CBAEEE每盏灯的额定值为:220V、100W用节点电位法AN'NAIBICIAEBECECBAEBECERRRRNN'ABCAIBICIRRRRRRUN21121202201202200220'每盏灯为220V、100W4842PURAEBECERRRRNN'ABCAIBICI、V12055NUAIBICI、代入R值得：应用实例----照明电路ACB...一组二组三组N正确接法:每组灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：V220380PlUU每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。能否取消中线？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，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相三相制供电，而且必须保证零线可靠。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。1.2.2三角形接法及计算ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlpUU负载特点：负载的相电压=电源的线电压各电流的计算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI每相负载电流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线电流（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z），各相电流有效值相等，相位互差120。有效值为：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。CAABAIII303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI303303CACBCBIIII同理：0lABUU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CAIAIABCABICAIAI负载对称时三角形接法的特点BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBlpUU负载303plII负载对称三角形接法，负载两端的电压等于电源的线电压；线电流是相电流的倍，相位落后对应的相电流30°。3负载对称时：cos3ppIUP§1.3三相电路的功率CBAPPPP三相总有功功率：由负载性质决定3plplIIUU星形接法时：3plplIIUU三角形接法时：cos3llIUP1.3.1三相电路的功率的计算UP、IP代表负载上的相电压和相电流llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：三相交流电路的小结（1）--三相电源三相四线制AAeCeBeCBN三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。三相交流电路的小结(2)--三相负载星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结(3)--三相电路计算负载形接法lPPlUUII303对称负载时：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载Y形接法303PlPlUUII对称负载时：三相交流电路的小结(4)--三相功率计算CBAPPPP三相总功率：负载对称时：cos3ppIUPcos3llIUP和接法无关