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1、第7章 三相电路,三相电路是电力系统供、用电的主要形式 三相电路属于交流电路，但有其特殊规律 一、三相制：由三相电源供电的体系 三相电源：由三个频率相同、波形相同、相位不同的 交流电压源按一定方式联成（三相发电机） 三个相电压分别为 A相：uA； B相：uB； C相：uC,71 三相制和多相制,71 三相制和多相制,对称三相电源：三相电源的各相频率相同、波形和 幅值相同、变动进程的时间差相同为kT/3 二、对称三相正弦电压： 相序：三相电压的相位从越前到滞后的次序,71 三相制和多相制,正序：k=1时，三相电压相位的次序为A-B-C 设A相电压为参考， 则三相电压相量为：,B-C-A,C-A-
2、B,71 三相制和多相制,负序：k=2时，三相电压相位的次序为C-B-A,设A相电压为参考，,零序：k=3时，三相电压之间的相位差为0，即同相,B-A-C,A-C-B,71 三相制和多相制,例题7.1：确定下列电源相序。,所以三相电源相位的次序ACB为负序。,由于uA超前uC角度120o, uC超前uB角度120o.,71 三相制和多相制,三、三相负载 三相负载：通常由三个单相负载组成 对称三相负载： 三相负载中各相的参数都相同 四、三相电路 三相电路：由三相电源、三相负载、连接导线组成 对称三相电路： 对称三相电源、对称三相负载、导线阻抗对称 对称三相电路具有特殊的规律，可以简化分析过程,7
3、1 三相制和多相制,五、多相制（了解） 多相电源：由多个同频、同波形、不同相位电源组成 由多相电源供电的体系称为多相制。 对称m相正弦电压： 由m个同频、同振幅、相位互差 的正弦电压构成 特例：二相制即半四相制，相位差为 本章主要讨论三相系统。 三相系统瞬时功率恒定，使功率传递平稳，减少三相 电机振动； 对相同功率，三相比单相系统所需导线数量少而经济。,72 星形联接和三角形联接,2. 三相负载的联结,1. 三相电源的联结,负极端X、Y、Z连在一起 从正极端引出传输线,正极和负极依次首尾相接 从各连接点引出传输线,负极端X、Y、Z连在一起 从正极端引出传输线,72 星形联接和三角形联接,3.
4、三相电路的联结 四种连接方式： （1）Y-Y联接,三相四线制,三相三线制,端线（火线）,中线（零线）,无中线（零线）,72 星形联接和三角形联接,相电压：电源或负载中各相的电压UP （习惯取端线指向中性点） 相电流：电源或负载中各相的电流IP （习惯上负载取关联，电源取非关联） 线电压：每两条端线之间的电压Ul （习惯取先行相指向后续相） 线电流：端线上的电流Il （习惯取电源指向负载）,72 星形联接和三角形联接,对称Y形电路中相 / 线电流以及相 / 线电压的关系,30,30,30, 线电流等于相电流：, 线电压与相电压关系：,线电压越前于相应相电压,电压相量图,3个线电压 也对称,72
5、星形联接和三角形联接,（2）- 连接,正确联接时，内部没有环形电流：,错误联接时，内部环形电流很大：,正确连接,错误连接,72 星形联接和三角形联接,对称 形电路中相 / 线电流以及相 / 线电压的关系： 相电压等于线电压 线电流与相电流关系：,电流相量图,线电流滞后于负载相应相电流,，,，,3个线电流 也对称,72 星形联接和三角形联接,72 星形联接和三角形联接,4、三相电路的联接原则： 电源： 若想得到三相四线制系统，必须接成Y型 若想得到2种电压（即相电压和线电压），必须接成Y形 负载： 取决于负载额定电压和电源线电压的量值,72 星形联接和三角形联接,例题7.2：对称三相电路已知 负
6、载阻抗 求负载每相电压、电流及线电流的相量值。,解：,对称性,对称性,对称性,73 对称三相电路的计算,一、对称Y-Y三相电路的特点：,所以N、N之间可用假想短路线连接。,列节点方程：,解得：,取出一相计算，再利用对称性推算其它两相。,取出一相进行计算：,73 对称三相电路的计算,二、对称三相电路计算一般步骤： 将电路等效变换为Y-Y结构 中性点N、N之间用假想短路线连接 取出一相计算 根据对称关系推算其它两相,73 对称三相电路的计算,例题7.3：对称三相正弦电流电路 。设电源电压 试求负载的线电压相量和各负载的相电流相量。,解：先将电路化成Y-Y结构,73 对称三相电路的计算,取出A相进行
7、计算,待求的负载电压为线电压，即,试求负载的线电压相量和各负载的相电流相量。,73 对称三相电路的计算,Y形阻抗Z1中的相电流为：,角形负载Z2的相电流 ：,试求负载的线电压相量和各负载的相电流相量。,73 对称三相电路的计算,三、对称三相电路功率： 1、瞬时功率： 各相负载取关联，设,瞬时功率平衡：对称三相电路瞬时功率等于常量(平衡制）,73 对称三相电路的计算,2、平均功率：,3、无功功率：,4、视在功率：,说明：不对称三相电路的功率,73 对称三相电路的计算,例题7.4：对称三相电路，负载额定电压380V，额定功 率3.3kW，功率因数为0.5(感性)，线路阻抗 1) 若负载端线电压为额
8、定电压，电源线电压应为多少？ 2) 若电源线电压 380V，负载端线电压和负载的平均功率？,解：设电路为星形联接，取出A相,取 为参考相量，即,线电流,73 对称三相电路的计算,负载阻抗角：,电源相电压,所求电源线电压为,（2）根据响应与激励的齐性关系,则：,由此求得负载线电压为,由于功率与电压的平方成正比，所以负载消耗的平均功率为,V,V,74 不对称三相电路,不对称三相电路： 电源电压、负载阻抗或线路阻抗不对称的三相电路 产生不对称的原因： 1.由单相负载造成不对称； 2.发生断路、短路等故障； 3.特殊的不对称设备和仪器。 最常见的三相电路，电源通常是对称的，负载不对称。,74 不对称三
9、相电路,分析不对称三相电路：电源对称，负载不对称,列节点电压方程,负载的各相电压为,1、使负载中性点电位不再等于电源中性 点的电位，称为中性点位移。 2、负载相电压不对称的程度与 有关 3、为了减少或消除负载中性点位移，应 尽量减小中线阻抗 ZN。,74 不对称三相电路,例题：由电容器和两个相同的白炽灯接成的星形电路可用于测定三相电源的相序，称为相序指示器。设 ，试说明如何根据两个白炽灯亮度差异确定对称三相电源的相序。,若把接电容器的作为A相，则灯较亮的那一相是B相，较暗的是C相。,解：,74 不对称三相电路,例题：已知对称三相星形负载(感性)的线电压、线电流及平均功率分别为 。(1)求三相负
10、载的功率因数及等效阻抗；(2)设C相负载短路，再求各相电流、线电流和平均功率.,解：（1）,74 不对称三相电路,例题：已知对称三相星形负载(感性)的线电压、线电流及平均功率分别为 。(1)求三相负载的功率因数及等效阻抗；(2)设C相负载短路，再求各相电流、线电流和平均功率.,解：（2）,取 为参考相量即,* 三相电路功率的测量,（1）三表法(三相四线制）,若负载对称，只需一块表，读数乘以 3。,三相负载的平均功率：,* 三相电路功率的测量,（2）两表法(三相三线制）,P =P1+P2,三相负载的平均功率：,（代数和）,本章要点,对称三相电路的特殊规律：相值与线值的关系 对称三相电路的一般计算方法：取出一相计算 对称三相电路功率的计算 不对称三相电路的计算,