电工技能培训-14三相电路

下一页总目录章目录返回上一页第4章正弦交流电路4.1正弦电路的基本概念4.2正弦量的相量表示法4.3电阻、电感、电容元件的正弦交流电路4.4电阻、电感与电容元件的串联交流电路4.5阻抗的串联和并联4.6复杂交流电路的分析4.7谐振电路4.8交流电路的频率特性4.9功率因数的提高4.10非正弦周期电压和电流（第十五讲）☻☻☻☻下一页总目录章目录返回上一页含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、i同相，便称此电路处于谐振状态。谐振串联谐振：L与C串联时u、i同相并联谐振：L与C并联时u、i同相谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。谐振概念：4.7谐振电路下一页总目录章目录返回上一页1串联谐振RXXXXRZXXjRZCLCLCLarctan22串联谐振的条件CURLCURULUI串联谐振电路IU、同相若令：CLXX0则：谐振CLXX串联谐振的条件是：fCCXfLLXCL2112谐振频率：ofCL001CLXXLCf210LC10下一页总目录章目录返回上一页串联谐振应用举例收音机接收电路1L2L3LC:1L接收天线2L与C：组成谐振电路:3L将选择的信号送接收电路C2L2LR1e2e3e组成谐振电路，选出所需的电台。C-2L321eee、、为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号；下一页总目录章目录返回上一页已知：20H25022LRL、kHz8201fC2L2LR1e2e3e解：CLf21212221LfCpF150102501082021623C如果要收听节目，C应配多大？1e问题：结论：当C调到150pF时，可收听到的节目。1e下一页总目录章目录返回上一页UIRLICIRLC2并联谐振)//()(CLjXjXRZCjLjRCjLjR1)1)(()1(CLjRCL时，发生并联谐振。或LCffLC21100当将电源角频率调到时，0CL001下一页总目录章目录返回上一页4.9功率因数的提高1.功率因数:对电源利用程度的衡量。scoZRXjXRZ+U-ZI的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角sinUIQ1cos时,电路中发生能量互换,出现无功当功率这样引起两个问题:UI下一页总目录章目录返回上一页(1)电源设备的容量不能充分利用AkV1000NNNIUS若用户：则电源可发出的有功功率为：1cos若用户：则电源可发出的有功功率为：0.6cos800kvarsinNNIUQ而需提供的无功功率为:600kWcosNNIUP所以提高可使发电设备的容量得以充分利用cos1000kWcosNNIUP无需提供的无功功率。下一页总目录章目录返回上一页（2）增加线路和发电机绕组的功率损耗(费电)所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。设输电线和发电机绕组的电阻为:r要求:(Ｐ、Ｕ定值)时cosIUPcosUPIrIP2所以提高可减小线路和发电机绕组的损耗。cos(导线截面积)IS2.功率因数cos低的原因日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系如下图。下一页总目录章目录返回上一页IURULU相量图+U-RLXI+RU-+-LU感性等效电路A0.182A22040UPI40W220V白炽灯1cos例cosIUPA0.364A0.522040cosUPI40W220V日光灯0.5cos供电局一般要求用户的否则受处罚。0.85coscosLLI下一页总目录章目录返回上一页(2)提高功率因数的措施:3.功率因数的提高1ICIIU1必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。在感性负载两端并电容cosIcos(1)提高功率因数的原则：CIC+U-RLI1I下一页总目录章目录返回上一页结论并联电容C后：(2)原感性支路的工作状态不变:1cos不变感性支路的功率因数不变感性支路的电流(3)电路总的有功功率不变1IIU1CI因为电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。(1)电路的总电流，电路总功率因数Icos电路总视在功率S1I下一页总目录章目录返回上一页4.并联电容值的计算相量图:1IIU1CI又由相量图可得：sinsin11IIICCUωIC所以11sinIsinICI即:sinsin11IICUωCIC+U-RLI1I下一页总目录章目录返回上一页)tan(tan12UωPCsincossincos11UPUPCωU下一页总目录章目录返回上一页第5章三相交流电路及安全用电5.1三相电压5.2三相电路的分析和计算5.3三相电路的功率计算与测量5.4安全用电常识(第十六讲)☻☻下一页总目录章目录返回上一页第5章三相交流电路及安全用电本章要求：1.理解对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系。2.掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用。3.掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。下一页总目录章目录返回上一页图5.1.1三相交流发电机示意图5.1三相电压1.三相电压的产生工作原理：动磁生电(尾端)+eAeBeCXABYCZ(首端)++–––++__eeAX•图5.1.2三相绕组示意图图5.1.3电枢绕组及其电动势定子转子ZAXYNSC-+B•••下一页总目录章目录返回上一页三相电动势瞬时表示式相量表示铁心（作为导磁路经）三相绕组匝数相同空间排列互差120:直流励磁的电磁铁定子转子发电机结构tEesinmA)120sin(mBtEe)120sin(mCtEeEEE0A)23j21(120BEEE)23j21(120CEEE下一页总目录章目录返回上一页相量图波形图e0eAeBeC2120°240°360°t相量表示EBEA..120°120°120°EC.三相电动势瞬时表示式tEesinmA)120sin(mBtEe)120sin(mCtEeEEE0A120BEE120CEE下一页总目录章目录返回上一页对称三相电动势的瞬时值之和为0三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。0CBAeee即：0CBAEEE或最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征供电系统三相交流电的相序为ABC下一页总目录章目录返回上一页2.三相电源的星形（Y）联结(1)联接方式中性线(零线、地线)中性点端线(相线、火线)在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压线电压：端线与端线间的电压CBAUUU、、CABCABUUU、、、Up–CU+–+BU+–AU、UlXYZNBCAeA+–eC+–eB+–ABU–+–+BCU–+CAU下一页总目录章目录返回上一页(2)线电压与相电压的关系BAABUUUCBBCUUUACCAUUU根据KVL定律由相量图可得相量图30°BUABUAUCUBUAXYZNBCeA+–eC+–eB+–CU+–+–BU+–AUABU–+–+BCU–+CAU303AABUU303PU30LU下一页总目录章目录返回上一页同理3.三相电源的三角形联结p相电压线电压时结结论：电源Δ形联UUl且超线电压形联结时结论：电源,3,YPUUl。三相线电压也是对称的前相应的相电压,30–++–+BACABUCAUBCU–BCU90903303LPBBCUUUU1501503303LPCCAUUUU下一页总目录章目录返回上一页5.2三相电路的分析和计算三相负载不对称三相负载：不满足ZA=ZB=ZC如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：ZA=ZB=ZC如三相电动机1.三相负载的连接分类单相负载：只需一相电源供电照明负载、家用电器负载三相负载：需三相电源同时供电三相电动机等三相负载的联接三相负载也有Y和两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。下一页总目录章目录返回上一页三相负载连接原则（1）电源提供的电压=负载的额定电压；（2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。AB电源C保险丝三相四线制380/220伏N额定相电压为220伏的单相负载额定线电压为380伏的三相负载下一页总目录章目录返回上一页2.星形联结的三相负载及中性线的作用NI线电流：流过端线的电流CBAIII、、相电流：流过每相负载的电流结论：负载Y联结时，线电流等于相电流。aIY:三相三线制Y0：三相四线制(1)联结形式+ZBZCZAN'NAUBUCU++–––AIBICIN电源中性点N´负载中性点下一页总目录章目录返回上一页(2)负载Y联结三相电路的计算1)负载端的线电压＝电源线电压2)负载的相电压＝电源相电压3)线电流＝相电流PL3UUPLIIY联结时：CBANIIII4)中线电流CCCBBBAAAZUIZUIZUI负载Y联结带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算AIBICINIaI+ZBZCZAN'NAUBUCU++–––下一页总目录章目录返回上一页负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。(3)对称负载Y联结三相电路的计算0CBANIIII中线电流CBAZZZ因为三相电压对称，且所以负载对称时，三相电流也对称。P3LUU负载对称无中性线时负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。AIBICINI+ZBZCZAN'NAUBUCU++–––A15010A9010A3010CBAIII可知：如：下一页总目录章目录返回上一页例1：N+++–––BICIAINIAUBUCUNRARBRCACB若RA=RB=RC=5，求线电流及中性线电若RA=5,RB=10,RC=20,求线电流及一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压。负载为V)30314sin(2380ABtu电灯组，流IN;中性线电流IN。下一页总目录章目录返回上一页中性线电流0CBANIIII解：已知：V30380ABUN+++–––BICIAINIAUBUCUNRARBRCACBV0220AUA044A50220AAARUI(1)线电流三相对称A12044BIA12044CI下一页总目录章目录返回上一页(2)三相负载不对称（RA=5、RB=10、RC=20）分别计算各线电流中性线电流A12011A20120220CCCRUIA12022A10120220BBBRUIA1929A12011A12022A044CBANIIIIA044A50220AAARUI下一页总目录章目录返回上一页结论（1）不对称负载Y联结又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。（2）中线的作用：保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。（3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。下一页总目录章目录返回上一页•本节小结–本讲主要介绍三相交流电路的基本概念–星型电路的特点•作业•P1374-26•P1535-5