2010秋第9章三相电路

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1、第九章三相电路9.1三相电路的基本概念9.2对称三相电路的计算9.3复杂的对称三相电路9.4不对称三相电路的计算9.5三相电路的功率三相电路实际上是一类特殊的正弦稳态电路，因此可采用相量法分析三相电路。本章主要介绍三相电路的基本概念，并讨论三相电路的计算及其功率的测量。。9.1三相电路的基本概念9.1.1对称三相电源和对称三相负载三相电路(three-phasecircuit)是由三相电源(three-phasesource)、三相负载和三相传输线路组成的电路。三相电路在发电、输电、配电，以及大功率用电设备等电力系统中应用广泛。由三相电源供电的体

2、系称为三相制。图9.1.1三相发电机示意图一、三相电源铁心（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三相电压uA、uB、uC的表达式为对应的相量表达式为:三个电压的振幅和频率都相同，相位依次相差120º，称对称三相电压。波形图相量图uA+uB+uC=0由对称三相电压的波形图和相量图可知，对称三相电压的瞬时值之和和相量之和为零。所以在应用相量法分析三相电路时，为了方便，引入复因数a，其定义为以a乘某一相量，相当于在复平面上将此相量逆时针旋转120。根据复数运算规则可得因为若已知，则根据对称三相电路的对

3、称性有在三相电压中，各相电压经过同一量值(例如极大值)的先后次序称为三相电压的相序(phasesequence)。三相电路的相序只有两种情况：相序为A-C-B（也可看成是C-B-A或B-A-C），称为负序(negativesequence)或逆序。三相电压的相序为A-B-C(也可看成B-C-A或C-A-B)，称为正序(positivesequence)或顺序；对于三相电压的相序，以后如不加说明，就认为是正序9.1.2三相电路的连接方式三相电路的两种联接方式：星形联接(Y形联接),三角形联接(△形联接)一、星形连接电源和负载均为星形连接的三相电路星

4、形电源(三个绕组的末端X,Y,Z接在一起，用N表示，始端A,B,C为引出端)有三根端线，一根中线，称三相四线制(three-phasefour-wiresystem)；只有三根端线，不接中线，称三相三线制(three-phasethree-wiresystem)。三个相连在一起的公共点称为三相电路的中点(neutralterminal)或零点，分别用N和N';N与N'之间的连线称为中线(neutralline)，亦称为零线(zeroline)。相电压(phasevoltage):每相绕组或每相负载上的电压;线电压(linevoltage):端线间

5、的的电压;中线电流(neutrallinecurrent)：流过中线的电流相电流(phasecurrent):每相绕组或每相负载上的电流；线电流(linecurrent)：端线上的电流Y连接的特点：线电流等于相应的相电流。线电压与相电压的关系如：电源一侧，各线电压为如果电源相电压是三相对称的，则有则线电压为：星形连接三相电源线电压和相电压的相量图结论：当星形电源的相电压为对称时，线电压也对称。大小关系：若用Ul和Up分别表示线电压的有效值和相电压的有效值，则有相位关系：线电压超前对应相电压30º例：Up=220V对于星形连接的对称三相负载也同样适

6、用二、三角形连接三相电源绕组的始末端顺次相接，即X与B，Y与C，Z与A相接，再从联接点引出端线，便得三角形电源；负载也构成三角形后，用导线联接便得三角形三相电路。电源和负载均为三角形连接的三相电路特点：线电压等于相对应的相电压。线电流与相电流的关系：例：负载一侧，线电流如果三相负载相电流是对称的，则有：线电流可表示为三角形连接三相负载线电流和相电流的相量图结论：三相相电流对称为对称三相电流，则线电流也是三相对称电流。大小关系：若用Il和Ip分别表示线电流的有效值和相电流的有效值，则有相位关系：线电流滞后对应相电流30º★电源作三角形联接，自成回路

7、，是否会造成一个极大的短路电流?正确方法连接：不正确方法连接（如A相接反）：在实际三相电路中，不论连接方式如何，三相电源是对称的，三条端线传输线的等效阻抗是相等的，但三相负载却不一定是对称的。(1)电源与负载均作星形连接(简称YY连接)(2)电源与负载均作三角形连接(简称△△连接)(3)电源作星形连接、负载作三角形连接(简称Y△连接)(4)电源作三角形连接、负载作星形连接(简称△-Y连接)在这四种连接方式中，星形星形连接可以构成三相四线制，其他三种连接构成三相三线制。9.2对称三相电路的计算对称三相电路是由对称三相电源、对称三相负载及对称

8、三相线路组成的电路。一、YY连接线路阻抗中线阻抗用节点分析法可得电路方程为N'与N可用短路等效，每相电路都与N’N短路连线构成一个独立