13第十一章 三相电路

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1、第十一章三相电路§11.1三相电路三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差120°的正弦电动势作为供电电源的电路。三相电力系统由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。三相电路具有如下优点：（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）运行设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维护方便等优点。1.对称三相电源三相电源的瞬时值表达式为：三相电源的相量表示为由以上式子可以得出对称三相电源的特点：三相电源的瞬时值之和和相量之和总是为零。2.三相电源的联接（1）星形联接(

2、Y联接)（2）三角形联接(D联接)3.三相负载及其联接三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分叫做一相负载。星型联接三角形联接当三相负载满足关系：称三相对称负载。4．三相电路中的术语(1)端线(火线)：始端A,B,C三端引出线(2)中性点：X,Y,Z接在一起的点称为三相电源的中性点，用N表示，星形负载接在一起的点称为负载的中性点，用N‘表示。三角形电源和负载没有中性点。(3)中线：中性点N和N'的联接线。(4)三相三线制与三相四线制：具有中性线的三相电路Y-Y联接方式为三相四线制，其余联接方式为三相三线制。(5)线电压：端线与端线之间的电压(6)相电压：每相电源或每相负载的电压

3、(7)线电流：流过端线的电流。(8)相电流：流过每相负载的电流。11.2对称三相电路线电压(电流)与相电压(电流)的关系1.线电压与相电压的关系对称星形电源的电路对Y接法的对称三相电源,有：　　（1）相电压对称，则线电压也对称（2）线电压是相电压的倍（3）线电压相位领先对应相电压30°。对于△联接的电源由此得出结论：△联接时　　（1）相电流对称，则线电流也对称；（2）线电流是相电流的倍；　　（3）线电流相位滞后对应相电流30°。11.3对称三相电路的计算1.Y–Y联接(对称三相四线制)由于所以中点间的电压由此得出结论：1)对称三相电路，电源中点与负载中点等电位，有无中线对

4、电路没有影响；2）对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可归结为一相（如A相）计算。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。3）负载为三角形联接的对称三相电路，可以根据星形和三角形的等效互换，化为Y—Y三相电路，然后归结为一相的计算方法4）电源为D联接的对称三相电路，可将D电源用Y电源替代，但要保证其线电压相等，即：对称三相电路的一般计算方法:（1）将所有三相电源、负载都化为等值Y—Y电路；（2）连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；（3）画出单相计算电路，求出一相的电压、电流，一相电路中的电压为Y接时的相电压，一相电路中的电流为线电流；（4

5、）根据D接、Y接时线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压；（5）由对称性，得出其它两相的电压、电流。例11-1图（a）所示电路已知对称三相电源线电压为380V，负载阻抗Z=6.4+j4.8Ω，端线阻抗Zl=6.4+j4.8Ω。求负载Z的相电压、线电压和电流。解：画出一相计算图如图（b）所示。设线电压为，则电源相电压为：负载相电压负载线电压§11.4不对称三相电路的概念在三相电路中，只要有一部分不对称，如出现电源不对称，或电路参数(负载)不对称就称为不对称三相电路。应用结点法求得中点N和N‘之间的电压为：负载各相电压为：由此得出结论：（1）负载不对称，电源中性点和负载中性点不

6、等位，中线中有电流，各相电压、电流不再存在对称关系；（2）负载不对称情况下中线的存在是非常重要的，中线可强使中点间的电压为零（如果ZN=0），但各相保持独立性。因此要消除或减少中点的位移，应尽量减小中线阻抗，且不允许在中线上接入熔断器或闸刀开关。例11-6图（a）为相序仪电路。说明测相序的方法解：首先求电容以外电路的戴维宁等效电路。当电容C变化时，负载中点N'在一半圆上移动。可以看出当电容变化，N‘在半圆上运动，因此总满足：若以接电容一相为A相，则B相电压比C相电压高。B相灯较亮，C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。§11.5三相电路的功率对称三相电路功率的计算（1）平

7、均功率设对称三相电路中一相负载吸收的功率等于Pp=UpIpcosφ，其中Up、Ip为负载上的相电压和相电流。则三相总功率为：P=3Pp=3UpIpcosφ当负载为星形连接时，负载端的线电压当负载为三角形连接时，负载端的线电压（2）无功功率（3）视在功率（4）对称三相负载的瞬时功率对称三相电路的瞬时功率是一个常量，其值等于平均功率，这是对称三相电路的优点之一，反映在三相电动机上，就得到均衡的电磁力矩，避免了机械振动，这是单相电动机所不具有的。2.三相功率的测量(1)三表法(2)二表法1）只有在