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1、第5章 三相电路,5.1 三相电压,5.2 负载星形联结的三相电路,5.3 负载三角形联结的三相电路,5.4 三相功率,第5章 三相电路,本章要求： 1. 搞清对称三相负载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。,5.1 三相电压,一.三相电动势的产生,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AX。,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。,三相交流发电机的原理图,定子中放三个线圈：,三线圈空间位置 各差
2、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。,三相交流发电机产生三相电动势,二.三相电动势,波形,三相电动势的相量关系：,三相电动势的特征：,三. 三相交流电源的联接,星形接法(也可联成三角形),各相电动势的参考方向，选定自绕组的末端指向始端。,三相四线 制供电,三相四线制供电,三相电源星形接法的两组电压,相电压：火线对零线间的电压,相电压uA， uB， uC对称,线电压：火线间的电压,线电压和相电压的关系,同理：,线电压与相电压的通用关系表达式：,-为相电压 -为线电压,在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为,返回,5.2负载星形联接的三相电路,负载有两
3、种接法,星形以三相四线制为主,三相电路中的电流,星形接法特点,: 零线电流,负载星形接法时的一般计算方法,解题思路：,一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求 电流。,1.负载对称时，只需计算一相。,据此可直接得出另两相电流：,（中线电流为0）,解: 因为负载对称 ,只须计算一相 .,A相电流,所以,因为电流对称，则,比 滞后 角,负载对称时,问题及讨论,答：三相完全对称时，零线可以取消。称为 三相三线制。,2.负载不对称 时，各相需单独计算。,如： 三相四线制供电,设电源相电压 为参考正弦量，则,每相负载电流可分别求出,式中：每相负载中电流的有效值分别为,各相负载的电压与电流之间的相位差分别
4、为,中线电流,试求： 电流及 .,的日光灯一支。,C相还接有额定电压为220V，功率为40W,解: 设,每相白炽灯的功率,三相三线制供电时各相电流的计算,求：各相电流,已知：,每盏灯的额定值为: 220V、 100W,用节点电位法,A,N,N,C,B,每盏灯为 220V、 100W,R,代入R 值得：,应用实例-照明电路,正确接法: 每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：,则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。,照明电路的一般画法,讨论,照明电路能否采用三相三线制 供电方式？,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,设线电压为380V。 A相断开后，B、C
5、两相串联，电压UBC （380V）加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。,问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通, 情况如何?,分析：,结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。,问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/4 ）结果如何？,结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。,分析,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
6、必须保证零线可靠。,中线的作用在于，使星形联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。,返回,特点：电源线电压=负载相电压,5.3 负载三角形联接的三相电路,各电流的计算,相电流,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：,（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。,同理：,负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系,负载对称时三角形接法的特点,返回,负载对称时：,三相总有功功率：,5.4 三相功率,在三相负载对称的条件下：,（1）由于三相负载对称，计算一相即可,三角
7、形联接的负载相电流,星形联接的负载相电流,（2）先求三角形联接的负载线电流,线电流也是对称的,（3）三相电路有功功率为,一相电压与电流的相量图,单相功率的测量 - 电动式瓦特计,i1,i2,u,（书 P418）,指针偏 转角度,i2和 u 成正比，且近似同相,负 载,三相功率的测量,负 载,A,C,B,N,三相总功率为三个功率表测得数据的总和。,三相四线制接法，用三个功率表测量：,三相总功率等于两表测得数据之和。,A,C,B,三相三线制的电路中，用二表法测功率：,两表法测量功率的原理：,相序的判定,三相交流电动势出现最大值 的先后顺序称为三相电源的相序。 A - B - C 称为顺相序 A - C - B 称为逆相序,三相交流电路的小结（1）-三相电源,三相三线制,三相四线制,三相交流电路的小结(2)-三相负载,星形负载,三角形负载,三相交流电路的小结(3)-三相电路计算,负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。,三相电路的计算要特别注意相位问题。,三相交流电路的小结(4)-三相功率计算,三相总功率：,返回,