三相电路

电工基础第七章三相电路本章重点三相电源与三相负载的连接对称三相电路的计算三相电路的功率电工基础第七章三相电路主要内容第一节三相电源第二节三相电源的连接第三节三相负载的连接第四节对称三相电路的计算第五节不对称三相电路的分析第六节三相电路的功率及其测量本章小结电工基础第一节三相电源对称三相电源三个大小相等、频率相同、相位互相相差120o的正弦交流电压源称为对称三相电源。（1）对称三相电压源的瞬时值表达式为sinsin(120)sin(120)AmoBmoCmuUtuUtuUt电工基础第一节三相电源（2）对称三相电源的相量形式0120120oAoBocUUUUUU电工基础第一节三相电源（3）对称三相电源的波形图、相量图电工基础第一节三相电源（4）对称三相电源的特点：（5）相序三相电源超前滞后的次序称为相序。如果A相超前B相，B相超前C相，称为正序或顺序，反之，称为负序或逆序。工程上通用的是正序。00CBACBAUUUuuu电工基础第二节三相电源的连接三相电源有星形和三角形两种连接方式，构成一定的供电体系向负载供电。一、星形联结1.Y形联接图电工基础第二节三相电源的连接2.三相电源的相电压与线电压之间存在以下关系：3.对称三相电源还存在以下关系：ACCACBBCBAABUUUUUUUUU330330330ABABCBCACUUUUUU电工基础第二节三相电源的连接结论：1.三相电源星形联接时，线电压有效值为相电压的有效值的倍，即；同时，在相位上线电压超前相应的相电压，如线电压超前相电压。2.对称三相电源联接成星形时，可以对外提供两组不同的对称电源。3PlUU33030AUABU电工基础第二节三相电源的连接二.三角形联结1.Δ形联接图电工基础第二节三相电源的连接2.三相电源的相电压与线电压之间存在以下关系：在对称三相电源三角形联结时，必须注意正确联接每相电源的极性。;;ABBCBCACAUUUUUU电工基础第三节三相负载的连接三相负载的连接方式也有星形和三角形两种。一、星形联结（Y联结）1.Δ形联接图如右负载的中点与电源的中点相联接时(有中线)，称三相四线制。无中线时称三相三线制。电工基础第三节三相负载的连接2.线电流与相电流的关系:线电流、相电流的有效值可表达为中线电流为当为一组对称三相正弦量时有中线就不起作用。;;ABCIII,,,,,,;;AANBBNCCNIIIIIIlpIINABCIIII0NI电工基础第三节三相负载的连接二、三角形联结（联结）1.Δ形联接图电工基础第三节三相负载的连接2.线电流和相电流之间存在以下关系：3.三个相电流为一组对称三相正弦量时有CBACCBACBBACBAAIIIIIIIII303303303ACCCBBBAAIIIIII电工基础第三节三相负载的连接结论：1.Δ联接时，若负载相电流对称，则线电流有效值为相电流有效值的倍；在相位上，线电流滞后相应的相电流30。2.若将三角形连接的三相负载看成一个广义节点，则存在，此结论与电流是否对称无关，可应用于所有三相三线制电路。30CBAIII电工基础第四节对称三相电路的计算一、负载星形联结的对称三相电路电工基础第四节对称三相电路的计算负联连成星形时，线电流等于相电流，即各相直接承受电源提供的相电压，故可得每相负载相电流lpII120120AApAlBBpBlCCpZClUIIIZZUIIIZZUIIIZZ电工基础第四节对称三相电路的计算中线电流对称三相负载联成星形时有以下特点：①中线可有可无。无论电路中有无中线、中线阻抗为多大，N、N,两点均可用无阻抗导线相连接，每相负载直接获得Y形联接对称三相电源的相电压。②独立性。对称三相负载各相电压、相电流只与本相的电源及阻抗有关，而与其它两相无关。③对称性。负载各线电流、相电流均对称。可以只求一相，其他两相由对称原则推出，不需再另行计算。0CBANIIII电工基础第四节对称三相电路的计算【例7-1】对称三相负载Y形联接已知每相阻抗为接到线电压为380V的三相电源上，求：各线电流、相电流及中线电流。解电源连成星形时，相电压故设可得：(68),Zj)(2203VUUlp)(0220VUA)(1.53221.53100220AZUIAAA电工基础第四节对称三相电路的计算其它相可由对称性类推如下由于负载Y形联结，线电流等于相电流，故中线电流12022173.1()BAIIA1202266.9()CAIIA'2253.1()AAIIA)(1.17322AIIBB)(9.6622AIICC0NI电工基础第四节对称三相电路的计算二、负载Δ联结的对称三相电路1.不计端线阻抗时每相负载的电压即为电源线电压，三相负载的相、线电流仍有对称性，故仍可取一相计算，再根据对称性推出其他两相。可设则进而可得线电流2.考虑端线阻抗时将Δ形联接负载变换为Y形联接负载，就成为Y-Y对称电路的计算。0lABABABABUUIIZZ(120)(120)BCABCAABIIII'''''''''330;330;330;oooAABBBCCCAIIIIII电工基础第五节不对称三相电路的分析1.不对称负载Y形联接无中线（三相三线制）产生中点位移各相负载的相电压分别为：111CABABCNNABCUUUZZZUZZZ0NNUANANNBNBNNCNCNNUUUUUUUUU电工基础第五节不对称三相电路的分析可求出各相负载的相电流：可见，由于中点位移，各相负载的相电压、相电流都不对称，各相负载不能正常工作。''''''''';;ANBNCNABCABCUUUIIIZZZ电工基础第五节不对称三相电路的分析2.不对称负载Y形联接有中线（三相四线制）可不计中线阻抗，则，不产生中点位移，每相负载分别承受对称三相电源的相电压，因此只要分别计算三个单相电路即可。因三个线电流不再对称，故所以中线不能断开。'0NNU0NABCIIII电工基础3、不对称负载Δ联结的三相电路1.不计端线阻抗时每相负载分别承受对称三相电源的线电压，只要分别计算三个单相电路即可求得各个相电流，再应用KCL求得各个线电流。此时，相电流、线电流均不再对称。2.考虑端线阻抗时将Δ形联接负载变换为Y形联接负载，就成为Y-Y对称电路的计算。第五节不对称三相电路的分析电工基础一、三相电路的功率1.瞬时功率三相电路中，三相负载的瞬时功率应是各相负载瞬时功率之和即2.有功功率三相负载吸收的有功功率等于各相负载吸收的有功功率之和，即第六节三相电路的功率及其测量CCBBAACBAiuiuiutptptptp)()()()(CCPCPBBPBPAAPAPCBAIUIUIUPPPPcoscoscos电工基础当三相负载对称时，各相负载的有功功率相等，即或3.无功功率三相负载的无功功率等于各相负载的无功功率之和，即当三相负载对称时，各相负载的无功功率相等，即有第六节三相电路的功率及其测量cos3PPIUPcos3llIUPCCPCPBBPBPAAPAPCBAIUIUIUQQQQsinsinsinsin3sin3llPPIUIUQ电工基础4.视在功率三相电路的视在功率定义为第六节三相电路的功率及其测量当三相电路对称时，又可表示为：22QPSPPllIUIUS33电工基础[例7-3]一台三相交流电动机，接于线电压为380V的三相交流电源，电机轴上输出的机械功率P2=4KW、功率因数cosN=0.82，效率。求：（1）电机从电源吸收的电功率。（2）电机的线电流，无功功率。解（1）设电机从电源吸收的电功率为P1，则第六节三相电路的功率及其测量%5.84N)(73.4)(7.4733845.0400021KWWPP电工基础（2）电机的电流第六节三相电路的功率及其测量)(76.882.0380373.4cos31AUPINll电机的无功功率23sin33808.7610.823300()3.3(var)llQUIVarK电工基础第六节三相电路的功率及其测量二、三相电路的功率测量1.“三瓦计”法对称时测一相再乘3倍，称为“一瓦计”电工基础第六节三相电路的功率及其测量2.“二瓦计”法电工基础本章首先介绍三相电源，接着介绍三相电源与三相负载的几种连接方式，最后讨论对称三相电路与不对称三相电路的计算方法及三相功率的计算。本章侧重于概念与方法的掌握。本章小结