第五章三相正弦交流电路

15.1三相电源5.2三相负载5.3对称三相电路的分析计算5.4不对称三相电路的分析计算5.5三相电路的功率第5章三相正弦交流电路25.1三相电源目的与要求:掌握三相电源Y连接与△连接时线电压与相电压的关系重点与难点:重点:三相电源Y连接与△连接难点:三相电源Y连接与△连接教学方法:与实际结合说明本节内容3NS120°W1V2U2W2V1U1图5.1三相交流发电机的原理5.1.1三相对称正弦交流电压（一）4uuWuUuVt360°240°120°0－120°t2t1)120sin()120sin(sin1212121tUuutUuutUuupm、5.1.1三相对称正弦交流电压（二）5120,120,0pwpVPUUUUUUU2、00)232123211(1201200WVUppppWVUuuujjUUUUUUU5.1.1三相对称正弦交流电压（三）6UV.UW.UU.＋＝－UV.UW.UU.图5.3对称三相正弦量的相量图3、相序：正序U超前于V，V超前于W逆序U超前于W，W超前于V5.1.1三相对称正弦交流电压（四）7NNU＋－uUuVV－＋uWW－＋图5.4三相电源的星形连接1、接法：三个绕组的末端接在一起，从三个始端引出三根导线5.1.2三相电源的星形（Ｙ）连接（一）82、名词解释1）端线（火线）：从始端引出的导线2）中性点N：三个末端的节点3）中线：从中性点引出的导线5.1.2三相电源的星形（Ｙ）连接（二）95.1.2三相电源的星形（Ｙ）连接（三）4）三相四线制：有中线，可提供两组对称三相电压5）三相三线制：无中线，只能提供一组对称电压6）线电压：端线与中线间的电压7）相电压：两根端线间的电压10同理得303)2323()]23211(1[120VUUVUVUUVUjUjUUUUUU303303WWUVVWUUUU5.1.2三相电源的星形（Ｙ）连接（四）线电压的大小是相电压的倍，线电压的相位比相电压的相位超前30°三个线电压之间的关系是:30UWWVVUWUVWUVUUUUUUUUU11三相发电机三个绕组依次首尾相连，接成一个闭合回路，从三个连接点引出的三根导线即为三根端线(a)＋－WUW.＋－UU.＋－UV.VUUW.＝UWU.UU.＝UUV.UV.＝UVW.(b)图5.6三相电源的三角形连接线电压等于相电压5.1.3三相电源的三角形（△）连接（一）12WWUVVWUUVUUUUUU,,三相电源作△连接时，只能是三相三线制，线电压等于相电压。5.1.3三相电源的三角形（△）连接（三）13三相发电机接成三角形供电。如果误将U相接反,会产生什么后果？如何使连接正确？解U相接反时的电路如图5.7(a)所示。此时回路中的电流为spUspWVUsZUZUUUI323例5.2（一）14例5.2（二）(a)＋－WUW.＋－UU.＋－UV.VUUW.UU.UV.＋(b)ZspZspZsp－UU.－UU.UV.UW.＋VUVW＋－UW.UV.UU.＋－＋－(c)Is·图5.7例5.2图15思考题VUVW30380UVUUUWUVUW90220UVUVWUWUUUUVUWUVWUVUUU1、对称三相电源的星形连接时，Ul=UP，线电压的相位超前于它所对应相电压的相位。2、正序对称三相星形连接电源，若,则=V，=V，=V。3、正序对称三相三角形连接电源，相电压则=V，=V，=V，=V，=V，=。165.2三相负载目的与要求:掌握三相负载Y连接与△连接的计算重点与难点:重点:三相负载Y连接与△连接的计算难点:三相负载Y连接的计算教学方法:与负载的三角形连接比较17(a)＋－UW.＋－UU.NUV.ZU－＋NN′ZVZWWVUIU.IV.IW.UV.UU.UW.IV.IU.IW.(b)IN.图5.8三相四线制电路及电压、电流相量图5.2.1负载的星形（Y）连接（一）1.三相四线制电路181）负载的电压等于电源的电压2）线电流：通过端线上的电流相电流：通过每相的负载的电流,,5.2.1负载的星形（Y）连接（二）193）中线电流4）若对称，则0120120120120120120UUUWVUNUUWWUUUVUUWVUNIIIIIIIIZUZUIIZUZUIZUIIIII5.2.1负载的星形（Y）连接（三）20三相四线制电路中,星形负载各相阻抗分别为ZU=8+j6Ω,ZV=3－j4Ω,ZW=10Ω,电源线电压为380V,求各相电流及中线电流。解设电源为星形连接,则由题意知例5.3（一）VUVUUUlp0220220321例5.3（二）AjZUIUUU9.36229.36100220680220AZUIAjZUI12022010120220101202209.66441.5351202204312022022AjjjjIIIIWVUN4.55426.349.231.19115.403.172.136.17120229.66449.3622例5.3（三）23UW.A＋－＋－UU.NUV.ZU－＋NN′ZVZWCBIU.IV.IW.图5.9负载为Y形连接的三相三线制电路5.2.1负载的星形（Y）连接（四）2．三相三线制电路24WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU111'若负载对称,即，则ZZZZZWVU5.2.1负载的星形（Y）连接（五）250111'WVUWWVVUUNNZZZZUZUZUU03)(1111'ZUUUZZZZZUZUZUUWVUWVUWWVVUUNN5.2.1负载的星形（Y）连接（六）26ZUVUVW(a)ZVWZWUUUV.IU.IV.IW.UWU.IVW.IUV.IWU.IV.IW.IWU.IVW.IU.UUV.UWU.UVW.－IWU.(b)UVW.IUV.图5.10负载的三角形连接及电压、电流相量图5.2.2负载的三角形（△）连接（一）27VWWUWUVVWVWUUVUWUWUWUVWVWVWUVUVUVIIIIIIIIIZUIZUIZUI,,1、负载的相电压等于电源的线电压2、相电流为3、线电流为5.2.2负载的三角形（△）连接（二）28如果负载对称,即120120120120UVUVWUWUWUWUUVUVVWVWVWUVUVUVUVWUVWUVIZUZUZUIIZUZUZUIZUZUIZZZZ5.2.2负载的三角形（△）连接（三）29303303303WUVWWUWVWUVVWVUVWUUVUIIIIIIIIIIII可得线电流线电流有效值为相电流的倍，相位滞后于相应的相电流30°35.2.2负载的三角形（△）连接（四）30对称负载接成三角形,接入线电压为380V的三相电源,若每相阻抗Z=6+j8Ω,求负载各相电流及各线电流。解设线电压，则负载各相电流VUUV0380AIZUIAIZUIjZUIUVWUWUUVVWVWUVUV9.66381201.53381201.173381201.53381201.53381.53100380860380例5.431思考题UWNVM~M~M~M~M~M~UWNV（a）（b）图5.11思考题2图1、试述负载星形连接三相四线制电路和三相三线制电路的异同。2、将图5.22的各相负载分别接成星形或三角形，电源的线电压为380V，相电压为220V。每台电动机的额定电压为380V。325.3对称三相电路的分析计算目的与要求:会对对称电路进行分析重点与难点:重点:对称电路的计算难点:对称电路的计算教学方法:讲授法33＋－UW.＋－UU.NUV.ZU－＋NN′ZVZWWVUIU.IV.ZlZlZlU′V′W′IW.ZNIN.图5.12是对称三相四线制电路5.3.1对称星形电路的特点（一）34013)(11111'NlWVUlNlWlVlUlWWlVVlUUNNZZZUUUZZZZZZZZZZZUZZUZZUU5.3.1对称星形电路的特点（二）355.3.1对称星形电路的特点（三）0'NNNNZUI120120'''UlWlNNWWUlVlNNUVlUlNNUUIZZUZZUUIIZZUZZUUIZZUZZUUI36120120120120''''''''''''''''''''''''''''''''VUNUNWUWVUNWNVWVNVNUVUNUWUWNUVNVUNUUUUUUUUUUUUUIZUUIZUIZU5.3.1对称星形电路的特点（四）37IU1.Z1IU2.Z2′＋－IU.UNN′＋－UW.＋－UU.NUV.Z1－＋NN′WVUIV.IW.IU.Z1Z1IV1.IW1.IU1.Z2Z2Z2IWU2.IU2.IV2.IW2.IVW2.IUV2.(a)＋－UW.＋－UU.NUV.Z1－＋NN′WVUIV.IW.IU.Z1Z1IV1.IW1.IU1.IU2.IV2.IW2.(b)Z2Z2Z2′′′(c)UU.图5.13两组对称负载的三相电路5.3.2对称三相电路的一般解法（一）32'2ZZ2121ZZZZUIUU38120,120120,120120,120,22112211'2112'21'21UWUWUVUVUWUVUUUUIIIIIIIIIIIIZZZIIZZZII5.3.2对称三相电路的一般解法（二）39303303303222222WWUVVWUUVIIIIII5.3.2对称三相电路的一般解法（三）40对于具有多组负载的对称三相电路的分析计算,一般可用单相法按如下步骤求解:(1)用等效星形连接的对称三相电源的线电压代替原电路的线电压;将电路中三角形连接的负载,用等效星形连接的负载代换。用单相法求解的步骤（一）41用单相法求解的步骤（二）(2)假设中线将电源中性点与负载中性点连接起来,使电路形成等效的三相四线制电路。(３)取出一相电路,单独求解。(４)由对称性求出其余两相的电流和电压。(５)求出原来三角形连接负载的各相电流。42图5.14（a）所示对称三相电路中,负载每相阻抗Z=6+j8Ω,端线阻抗Zl=1+j1Ω,电源线电压有效值为380V。求负载各相电流、每条端线中的电流、负载各相电压。ZlZZlZZlZIU.IV.IW.UVWUIU.ZlU′ZN′N＋－UU.(a)(b)IU′.图5.14例5.5图例5.5（一）43设,负载是星形连接,则负载端相电流和线电流相等。即解由已知,380VUl可得vUUlp22033803单独画出U相电路,如图5.14（b）所示。VUU0220例5.5（二）44VUUUVUUUVjIZUUNUNWWNUNVVUNUU121192120119