电工基础学习指导—三相交流电路

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1、第五部份三相交流电路一、学习目标与要求1.了解三相交流电的产牛，理解对称三相电源的特点；2.掌握三相电源、三相负载的星形和三角形联结方法及和电压、相电流、线电压、线电流的关系，了解中性线的作用；3.熟悉三相对称电路的计算特点；4.熟悉几种典型三和不对称电路的计算；5.掌握对称三和电路功率的计算方法。二、本章重点内容1.三和交流电路：由三个频率相同、最大值(或有效值)相等，在相位上互差120°电角的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。2.三相电源的输电方式：三相四线制(由三根火线和-•根地线纽成)通常在低压配电系统中采用；由三根火线所组成的输电方

2、式称三相三线制。3.三相电源星形联结时的电压关系：线电压是相电压的馆倍，即5=屈Up4.三相电源三角形联结时的电压关系：线电压的大小与相电压的大小相等，即5=UP5.三相负载星形联结吋，无论有无中性线电压关系均为：U、_=爲Up若三相负载对称，则7l=7u=7v=,有中性线时，中性线上流过的电流为••••若三相负载对称，则中性线上流过的电流为零。若三相负载不对称，则中性线上有电流流过，此时中性线不能省略，决不能断开。因此中性线上不能安装开关、熔断器。6.三相负载三角形联结吋，若三相负载对称，则电压、电流关系为：U/Up/L=V3/P7.三相对称电路的计算，只需取其中

3、的一相，按单相电路进行计算即可。8.三相不对称电路的计算，根据负载不同的连接方式，对几种典型不对称其电路特点进行分析，找出其特点，然后分别进行计算。9.三相电路的功率分为有功功率、无功功率和视在功率，有功功率为Pp=t/p/pCOS0P=P七P］七P=(/1P/1PCOS(P+t/2p/2pCOS(P+t/3p/3pCOS(P若三相电路对称，则P=3Pp=3t/p/pcos©P=V3(7l/lcos©无功功率为视在功率为S=屁丿L=W+Q2如果三相负载不对称，三相的总功率等于分别计算的三个单相功率之和。三、本章内容的前后联系1.三相电路可以看成是三个同频率正弦电

4、源作用下的正弦电流电路，对•它的计算，第四章正弦交流电路中所阐述的方法完全适用，原则上均已解决。但是，山于三相电路的对•称性而使三相电路具有一些特殊规律，利用这些规律可以使对称三相电路的分析计算化为一相电路來进行，因而简化了计算过程。这就是本章分析方法的特点。2.对称三相电路的线电压、札I电压以及线电流、相电流之间有效值及相位的关系，对称三相电路化成一相电路计算的方法，都要熟练学握。不对称电路的计算，三相功率及测量等问题，在学习过程中应予以重视。3.学习本章的目的，可为后续的三相电机打基础。此外，也可了解电力系统供用电的基础知识。四、学习方法指导（一）学习方法1.实

5、际应用引中：对于三相交流电路的学习可从身边的用电常识开始，引中到交流电机、变压器等常用设备，再到三相三线制和三相卩q线制，读者可全血地了解电力系统及其应用设备的电路构造来历，从而深刻地理解三相交流电的功用。2.图形分析法：木章三相和量图的使用可以极人地简化电路分析。如对称三相系统屮线电流为何为零？通过相量图分析简便易懂。读者要在木章地学习中加强相量图的应用能力。3.自学：本章的内容与电力系统及其设备有着极大的关联，因此本章的学习需要读者了解有关的课外知识，从而亦对本章的学习有帮助。（二）学习指导1.了解三相发电机的基本构造，定子三相绕组是如何放置的？三相电动势是如何

6、产生的？为什么它们的幅值相等而彼此的相位差为120°?请读者注意三和交流电的相位差为120。，在正弦交流电的波形图中可看出三个相差12（）。的正弦量正好为一个周期，当然三个120。也是一个周期。三个人小相等，相位相差120。的正弦差是对称的。2.对于三相对称电压会用三角函数式、正弦波形图、相量图和相量式表示它们。相量图和相量式是表示正弦量的一•种方法,使用这种方法目的在于使得正弦电路的分析计算更为简便，而一个相量为一个止弦量是不相等的。3.当电源作三角形联结时，必须把三个绕组的始、末端依次正确联接，否则电源内部就冇很大的环行电流，从而有烧毁电源的危险。4.在对称三相

7、电路中，有：（1）星形联结的线电压是相电压的巧倍，而线电压的相位超前于对应的相电压30°；（2）三角形联结的线电流是相电流的巧倍，而线电流的相位滞后于对应的相电流30°；5.在分析计算对称三相电路的时候，由于对称Y—Y联接的中性点等电位，因而其分析计算可以化为一相电路来进行。这个方法解题的一般步骤为：（1）将电源端的対称线电压用対称星形联接的电压源代替；（2）将三角形联接的负载变成等效星形；（3）画出一•相（例如A相）计算电路图（注意：中线阻抗厶不出现在图中，各中性点Z间用线联接起来）；（4）用笫四章的方法解之；（5）一相的相电压或线电流获得，则其它两相不必再计