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1、第五章 三相交流电路,第一节 三相交流电源 第二节 负载星形联接的三相电路 第三节 负载三角形联接的三相电路 第四节 三相电路的功率,返回,第一节 三相交流电源,三相交流电源 三相交流发电机绕组的星形 联接.,一三相交流电源,我们把幅值相等，频率相同，彼此 之间的相位差角相差120的三个电源称 为对称三相电源.,返回,uA = Umsint uB =Umsin (t120) uC =Umsin (t240),其中uA的初相为零，uB滞后uA120,uC滞后uB120，所以相序为A-B-C。,1.时域形式:,返回,2.波形图,t,u,uA,uB,uC,返回,3.相量表达式：,返回,4. 相量图:
2、,120,120,120,返回,1.星形联接 A.B.C分别为三相绕组的首端, X.Y.Z分别为三相绕组的尾端, 将三个尾端接在一起用O表示. 三个首端引出三根线与负载相联. 电压UA,UB,UC的参考方向 规定首端指向尾端.,.,二、三相交流发电机绕组的星形联接.,.,.,返回,A,C,B,(X.Y.Z),返回,2.各点与线的名称. O为中点(零点),由O点引出的线叫中线 (零线).由A、B、C三端引出的线为端线 (火线).,3. 相、线电压的定义. 相电压:各端线与中线之间的电压就是 相电压。用有效值UA,UB,UC 表示。 一般用UP表示,如图所示。,线电压:各端线之间的电压为线电压.
3、用有效值UAB,UBC,UCA表示。 一般用UL表示.如图所示.,返回,A,C,O,B,(X.Y.Z),端线,中线,端线,端线,返回,星形联接的三相电源,相线电压之间的关系, 由KVL知：,返回,UA = UB=UC=UP UAB= UBC= UCA= UL,返回,线电压超前相电压30。 线电压也是对称的。,300,返回,相量图为：,组成等边三角形,300,300,线电压之间相位差仍为120,例：已知星形联接的对称三相电源的相 电压为6KV，求它的线电压是多少， 如以A相为参考相，试写出所有相 电压与线电压的向量表达式。,解：,返回,=10.4KV,返回,第二节 负载星形联接的三相电路,三相四
4、线制 三相三线制,相电压:每相负载两端的电压用UP 表示。 线电压:各端线之间的电压用UL表示. 相电流:每相负载流过的电流用IP 表示. 线电流:电源端线流过的电流用IL表示.,返回,一、 三相四线制（有中线）,三相四线制电路，电源的相、线电压就是负载上的相、线电压。电源对称，则：线电压超前相电压30,且,A,O,B,C,.,IO,ZA,ZB,ZC,返回,相电压：,线电压：,相电流： İA İB İC,线电流： İA İB İC,显然， IP=IL,1.对称负载 设： ZA= zAA ZB= zBB ZC= zCC 若满足,zA=zB=zC,A=B=C,这样的负载称为对称三相负载。,当电源对
5、称，负载也对称时，,返回,İA、İB、İC互差120显然三个电流也是对称关系.,返回,相量图为:,结论:三相对称负载作星形联接时, 计算 时只需计算一相,另外两相根据对称关系直接写出。,返回,İO=İA+İB+İC=0,2.负载不对称 在三相四线制电路中，不管负载是 否对称，电源的相电压和线电压总是对 称的，所以负载各相电压对称.由于负载不对称，各相电流不对称，中线电流不为零.计算时需要三相分别计算。,返回,例 .有一对称三相负载星形联接的电路. 三相电源对称.每相负载中,L=25.5mH, R=6.uAB = 3802sin(314t+30)(V) 求各相电流 iA ,iB ,iC 。,返回
6、,ZA=ZB=ZC= R+jXL = R + jL =6+ j31425.5103 = 6+j8 =1053.1 ,解:,根据对称关系有:,iA=222sin(314t53.1) A,返回,二三相三线制. 将三相四线制里的中线断开, 这时称为三相三线制.,返回,1.负载对称.,由三相四线制负载对称情况知，中线电流 IO=0。所以中线去掉,计算方法相同。各电流对称。,2.负载不对称.,要根据具体情况分析。,返回,在无中线且负载不对称的电路中，三相电压相差很大，有效值不等。实际的三相供电系统中，负载大都不对称，因此，多采用三相四线制供电方式。 所以，中线上不能开路，也不能装开关和保险丝。,返回,第
7、三节 负载三角形联接的三相电路,负载对称 负载不对称,一.负载对称,A,B,C,ZCA,ZAB,ZBC,显然 IPIL UP=UL,返回,相电压：,线电压：,相电流： İAB İBC İCA,线电流： İA İB İC,由KCL知： İA = İAB İCA İB = İBC İAB İC = İCAİBC,由负载对称，可得,IAB=IBC=ICA=IP=ULz = UPz 相位上互差120,İA = İAB İCA =IP0 IP120,以İAB为参考相量,返回,可见：对称三相负载作三角形联接时各 相、线电压 ，相、线电流都对称 。,UL = UP,返回,相量图为：,30,30,30,IC,
8、IB,IA,.,.,.,.,.,.,IBC,ICA,IAB,返回,在三角形联接的三相电路中,不管负 载是否对称,负载的相电压等于电源的线 电压,总是对称的,在负载不对称时.电流不对称.要逐相计算,相、线电流之不再满足3 倍的关系 .,二.负载不对称.,返回,Z,Z,接,接,返回,相电压：UA、U1 、U3 线电压：UAB、U2、U3 相电流：I1 、I2 线电流：I1 、I3,若负载相同,返回,例: 某三相对称负载Z1=17.4+j10，Z2= 8-j6， 电路如图，已知电源UP=220V, 求电流İAB、 İ1、 İ2 及İ 。,解：,返回,例：三层楼的供电系统分别接在三相电源的三个相上，若
9、第二，三层的照明突然变暗，第一层亮度不变，问此楼照明系统如何联接的？故障在哪里？,解：两种可能：星形联接或三角形联接,中线断，三相相电压均改变 断一相， 此相应不亮 短一相，此相应不亮,断一相， 此相应不亮 断一线，两相暗，一相应不变,应为接，故障为一线断。, :,返回,第四节 三相电路的功率,有功功率 无功功率 视在功率 例题,一.有功功率 无论负载是Y接还是联接.,P = PA + PB + PC =UAI AcosA+UBIBcosB+UCICcosC,若三相电路对称 , 则有,UA = UB = UC = UP IA = IB = IC = IP A = B = C = 所以,返回,Q = QA + QB + QC = UAIAsinA+UBIBsinB+UCICsinC 若三相电路对称.则有,三、视在功率 若三相电路对称，则有,返回,二、无功功率,返回,例：某三相电路线电压u= U1sin(t+30) ， 线电流 i = I1sin(t-)，负载星形连接，该 三相电路的有功功率为：,U1I1cosW U1I1cos( + 30)W U1I1cos30W,例：三相电源相电压u= U1sin(314t+60) , 线电流i = I1sin(314t+60) ，负载形连接，该三相电路的无功功率为：,A. 3U1I1sin60var B. 0 C. 3U1I1sin30var,