上海交大电路理论教程9-3

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1、电路基础第九章三相电路电子信息与电气工程学院2008年8月上海交通大学本科学位课程三相电路中，若三相电源，三相负载和三相输电线阻抗中的一部分或几部分不对称，则三相电路称不对称三相电路。不对称三相电路不能转换成一相电路来计算，鉴于这种电路节点少，通常用节点法来求解。§9.4不对称三相电路的计算设左图电源是三相对称的，三相负载不对称，即ZU≠ZV≠ZW(相当于各相负载中分别有不同数量的电灯、电视机、电冰箱等)不接中线(S断开)§9.4不对称三相电路的计算由于三相电源对称，三相负载不对称，则N’点与N点电位不同，负载的相电压不对称。在相量图中，三相电源电压以电源中心点N

2、为中心向外辐射，负载相电压的负载中心点N’为中心向外辐射，N’与N不重合，称负载的中点位移。中点位移过大，势必引起负载中有的相电压过高有的相电压过低影响负载正常工作，甚至损坏。§9.4不对称三相电路的计算N’与N同电位接上中线(S闭合)，忽略中线阻抗(ZN=0)负载的相电压与对应电源各相电压相等，若电源三相对称，则负载相电压也就对称（尽管负载不对称）这就是低压(相电压为220V)供电系统广泛采用三相四线制,中线上不允许装保险丝或开关的原因。§9.4不对称三相电路的计算中线中将有电流流过，并产生压降。接上中线(S闭合)，并考虑中线阻抗(ZN≠0)引起中点位移。①若负

3、载严重不对称，中线电流大，中线压降大，导致中点较大位移；②中线阻抗太大，也使中点位移增大。因此，必须尽量减小中点位移。①尽量使三相负载对称运行，如一二三层楼的电灯分别接到U，V，W三相上；②尽量采用机械强度较高，导电性能好，截面大的导线作中线（铜线较铝线好）§9.4不对称三相电路的计算中线中是不允许装保险丝和开关的，上例中在中线上接开关完全是为了说明问题。求解负载电压，电流负载各相电压负载各相电流§9.4不对称三相电路的计算不对称三相电路中，弄清中点位移（也称中性点位移）的情况很重要。现以相序器为例，进行说明。相序器用来测定三相电源的相序，由一个电容和两个电阻值相

4、等的白炽灯组成。具体连接见右图。相序器在接上电源后根据灯泡的明暗来确定电源的相序要说明问题，必须弄清中点位移，即确定或寻找N’在三相电路相量图中的位置，为此，以电容C做负载，作其戴维宁等效电路。§9.4不对称三相电路的计算从相量图上可知与大小相等,方向相反与方向一致p点也正好在的中点所以如相量图红线所示§9.4不对称三相电路的计算根据等效电路可求得§9.4不对称三相电路的计算关于N’点的位置的讨论相当于开路N’落在以N’与P重合为直径的半圆周上，且在的上方，其中超前当C=0当C=∞N’与A重合当0

5、相电路的瞬时功率三相电源的三相负载瞬时功率为各相瞬时功率之和对称三相电源的负载§9.5三相电路的功率这表明，对称三相电路的瞬时功率对时间而言是一个常数,即瞬时功率p是不随时间变化的。因此，三相发电机或三相电动机在运行时，形成了恒定的作用力矩，运行平稳，这是对称三相电路非常好的一种性质，习惯上称之为“平衡三相制”。对单相电动机来说,它的瞬时功率以电源电压频率的两倍脉动，所以会发生振动。§9.5三相电路的功率三相电路的平均功率三相电源发出的平均功率或三相负载吸收的平均功率，都等于它的各相平均功率之和。式中UU，UV，UW为相电压有效值，IU，IV，IW为相电流有效值，

6、A,B,C为相电压与相电流之间的相位差。在对称三相电路中§9.5三相电路的功率星形联结角形联结在对称三相电路中,不论如何联接,平均功率都是其中UL，IL为线电压、线电流有效值，UP，IP为相电压、相电流有效值，P为各相电压与相电流的相位差，它只取决于负载的阻抗，而与负载的联接无关。§9.5三相电路的功率三相电路的无功功率等于各相无功功率之和三相电路的表观功率三相电源或三相负载的功率因数在不对称三相电路中，角是没有意义的，在对称三相电路中，三相功率因数也就是其中一相的功率因数，=P§9.5三相电路的功率对于三相三线制电路，不管三相电路是否对称，都使用“

7、二瓦计法”测量功率，接线如右图。两个瓦特计的读数的代数和，即为三相功率。瓦特计1的读数：P1=UUWIUcos1瓦特计2的读数：P2=UVWIVcos2设负载是星形联结，三相瞬时功率三相功率的测量§9.5三相电路的功率瓦特计1的读数：P1=UUWIUcos1瓦特计2的读数：P2=UVWIVcos2设负载是星形联结，三相瞬时功率平均功率可见，平均功率仅与线电压、线电流有关。§9.5三相电路的功率对不对称三相四线制电路，测量三相功率一般用三个瓦特计，每个瓦特计测出一相负载的平均功率，三个瓦特计测得的平均功率之和就是三相负载的平均功率。在不对称三相四线制电路中，

8、因为(还有