大学物理第6章.三相电路

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1、第6章三相电路重点1.三相电路的基本概念2.对称三相电路的分析3.不对称三相电路的概念4.三相电路的功率三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电动势作为供电电源的电路。三相电路的优点：（1）发电方面：比单项电源可提高功率50％；（2）输电方面：比单项输电节省钢材25％；（3）配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载；（4）运电设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维护方便等优点。以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。研究三相电路要注意其特殊性，即：（1）特殊的电源（2）特殊

2、的负载（3）特殊的连接（4）特殊的求解方式1.对称三相电源的产生通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120°，当转子以均匀角速度转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。NSººIwAZBXCY三相同步发电机示意图6.1三相电源（1）瞬时值表达式A+–XuAB+–YuBC+–ZuC（2）波形图A、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端。tuAuBuuCO（3）相量表示120°120°120°（4）对称三相电源的特点正序(顺序)：A—B—C—A负序(逆序)：A—C—B—AABC相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了

3、，就会反转。以后如果不加说明，一般都认为是正相序。DABC123DACB123正转反转（5）对称三相电源的相序ABC三相电源中各相电源经过同一值(如最大值)的先后顺序2.三相电源的联接把三个绕组的末端X,Y,Z接在一起，把始端A,B,C引出来+–ANX+–BY+–CZX,Y,Z接在一起的点称为Y联接对称三相电源的中性点，用N表示。（1）星形联接(Y联接)A+–X+–+–BCYZABCN（2）三角形联接(联接)+–AXBYCZ+–+–A+–X+–+–BCYZABC三角形联接的对称三相电源没有中点。三个绕组始末端顺序相接。名词介绍：(1)端线(火线

4、)：始端A,B,C三端引出线。(2)中线：中性点N引出线，接无中线。(3)三相三线制与三相四线制。(5)相电压：每相电源的电压。(4)线电压：端线与端线之间的电压。A+–X+–+–BCYZABCA+–X+–+–BCYZABCNA+–X+–+–BCYZABCN1.Y联接相电压和线电压之间的关系利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：线电压对称(大小相等，相位互差120o)一般表示为：30o30o30o对Y接法的对称三相电源所谓的“对应”：对应相电压用线电压的第一个下标字母标出。(1)相电压对称，则线电压也对称。(3)线电压相位领先对应相电压30o

5、。结论2.联接相电压和线电压之间的关系即线电压等于对应的相电压。以上关于线电压和相电压的关系也适用于对称星型负载和三角型负载。A+–X+–+–BCYZABC关于联接电源需要强调一点：始端末端要依次相连。正确接法错误接法I=0,联接电源中不会产生环流。注意I0,接电源中将会产生环流。6.2三相负载三相负载也有星型和三角形二种联接方式。A'B'C'N'ZAZCZBA'B'C'ZBCZCAZAB星形联接三角形联接称三相对称负载负载的相电压：每相负载上的电压。线电流：流过端线的电流。相电流：流过每相负载的电流。A'B'C'N'ZAZCZBA'B

6、'C'ZBCZCAZAB负载的线电压：负载端线间的电压。三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：电源YY△负载电源△Y△负载当组成三相电路的电源和负载都对称时，称对称三相电路6.3对称三相电路的分析6.3.1负载作Y型连接星型联接时，线电流等于相电流。结论A+–X+–+–BCYZABCNA'B'C'N'ZAZCZB由于对称电源的相电压满足+_+__+NN'ZNZZZABCZlZlZl选N为参考节点并由节点法可得故有+_+__+NN'ZNZZZABCZlZlZl三相电路中通过端线的电流称为线电流，可见节

7、点和N为等电位点，中线电流等于零。通过每相负载的电流称为相电流。+_+__+NN'ZNZZZABCZlZlZl负载的相电流为:+_+__+NN'ZNZZZABCZlZlZl在对称Y-Y三相电路中，由于中线电流等于零，故取消中线不会对电路产生任何影响。电源通过三条端线向负载供电，称为三相三线制供电。对称Y-Y三相电路，负载相电流对称。+_+__+NN'ZNZZZABCZlZlZl可将其短路，且其中电流为零。对称三相电路因节点和N为等电位点，这样便可将三相电路的计算化为单相电路的计算。负载侧相电压：因N，n两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。这样

8、便可将三相电路的计算化为单相电路的计算。+_+__+NnZZZABCabcA相计算电路+–ANnaZ也为对称电压计算电流：为对称电流结论