电工学第三章三相电源及其负载和功率

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1、第3章三相电源及其负载和功率3.1三相电源3.2三相负载3.3三相电路的功率目录1.三相电动势的产生NSAXe在两磁极中间，放一个线圈，让线圈以ω的角速度顺时针旋转，线圈中产生感应电动势。3.1三相电源返回三相交流发电机的原理图定子转子定子中放三个线圈：AXBYCZ首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以的角速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。AXCBZY••S•N+_三相交流发电机产生三相电动势返回三相电动势：0e60o波形：返回相量表示法:EA=Em∠00·EB=Em∠-1200

2、·EC=Em∠+1200·相量图:EA·EB·1200EC·12001200三相电源:产生对称的三相电动势的电源。三相电动势的相量关系：三相电动势的特征：幅值相等，频率相同，相位互差120º相序:三相电动势由超前相到滞后相的顺序。返回2、三相电源的星形联结（三个末端连在一起）三相四线制:L1L2L3（火线）加N（零线）三相三线制:L1L2L3（火线）无N（零线）相电压（每相始端与末端Up）:U1、U2、U3线电压（任意两始端间UL）:U12、U23、U31+U1_·_U2+·_U3+·+U12_·+U23_·

3、_U31+·+E1_+_E2E3+_L1NL2L3N···可提供两种电压:返回（1）相电压与线电压的关系U12=U1-U2···=U1+(-U2)··U31=U3-U1···U23=U2-U3···相量图：+U1_·_U2+·_U3+·+U12_·+U23_·_U31+·+E1_+_E2E3+_L1NL2L3N···U1·U2·U3·U31·300U12··-U2U23·=U2+(-U3)··=U3+(-U1)··根据基尔霍夫电压定律：返回1、相电压对称:Up=U1=U2=U3线电压也对称:UL=U12=U2

4、3=U31结论:2、U12=√3U1(大小关系)U12超前U1300(相位关系)推出一般结论:UL=√3UpUL超前于与之对应的Up300U1·U2·U3·U31·300U12··-U2U23·在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为：返回（2）相电流与线电流的关系根据基尔霍夫电流定律:··IL1=I1··IL2=I2··IL3=I3⑴相电流和线电流都是对称的⑵Ip=Il并且相位相同+U1_·_U2+·_U3+·+U12_·+U23_·_U31+·+E1_+_E2E3+_L1NL2L3N···IL3·I

5、L2·IL1·IN·I2·I1·I3·结论：返回3、三相电源的三角形联结注意:这种接法只有三相三线制L1L2L3132+U12=U1_··+U23=U2_··_U31=U3+··IL1·IL2·IL3·I1·I2·I3·返回将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相绕组的末端连接，形成闭合回路。（1）相电压与线电压的关系有:······U12=U1U23=U2U31=U3结论:1、相电压和线电压都对称2、Up=UL且相位相同L1L2L3132+U12=U1_··+U23=U2_··_U31=U3+··返回（2）相

6、电流与线电流的关系根据基尔霍夫电流定律:IL1=I1-I3···IL3=I3-I2···IL2=I2-I1···I1·I2·IL2·IL1··-I3I3·IL3·相量图:_U31=U3+··L1L2L3132+U12=U1_··+U23=U2_··IL1·IL2·IL3·I1·I2·I3·=I1+(-I3)··=I2+(-I1)··=I3+(-I2)··返回结论:IL=√3IPIL滞后于与之对应的IP300相电流和线电流对称注意:一般所说的三相电源电压、三相电源电流是指线电压、线电流。I1·I2·IL2·IL

7、1··-I3I3·IL3·相量图:返回思考题1(1)星形联接的对称三相电源，若相电压则和是多少？返回(2)三角形联结的对称三相电源，空载运行时，三相电动势会不会在三相绕组所构成的闭合回路中产生电流？答：不会。因对称三相电动势的大小相等，相位互差120°，因此向量和为0，故不会在回路中产生电流。答:3.2三相负载三相负载分为两种:对称负载:接在三相电源上，三相阻抗相等不对称负载:只需由单相电源供电，三相阻抗不等三相负载的连接方式有两种:星形连接三角形连接由三相电源供电的负载称为三相负载。返回每相负载首末端之间的

8、电压负载从供电线上取用的电流每相负载中流过的电流两相负载两始端之间的电压无论采用哪种连接方法，都存在：相电压：线电压：相电流：线电流：返回···+U12_+U23__U31+Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_·_+·U2+_·U3·I1·I3I2·IL1·IN·IL2·IL3·注：三相负载为三相四线制时星形连接1、三相负载的星形联结返回(1)线电压与相电压的关系U12=U1-U2···U31=U3-