电工电子技术 教学课件 作者 叶水春 樊辉娜 第3章三相交流电.ppt

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1、第3章三相交流电路3.1三相电源三相电路在生产上应用最为广泛。发电和输配电一般都采用三相制。在用电方面，最主要的负载是三相电动机。本节主要讨论负载在三相电路中的连接使用问题。由三个单相交流电路组成的电路系统称为三相交流电路，组成三相电路的每一个单相电路称为一相。3.1.1三相对称电源三相交流电在工农业生产上应用最为广泛。三相对称电源是由三相交流发电机产生的，下图为三相发电机的原理图。第3章三相交流电路是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差120的三相对称正弦电压，若以uU为参考正弦量则三相对称绕组U相始端U1末端U2V相始端V1末端V2W相始端W1末端W2三相对

2、称电压注意各电压参考方向规定为绕组的始端指向未端。第3章三相交流电路Um–UmuUuVuWtO2ππ以uW为参考正弦量，则有三相对称电压的波形图三相对称电压相量图120°UU•UW•UV•120°120°三相对称电压出现正幅值(或相应零值)的先后顺序称为相序。在此相序为U→V→W。分析问题时一般都采用这种相序，即顺相序。相序第3章三相交流电路–+uWU–+uUN中点或零点UVWN–+uUV+–uVWuV–+uW–+火线中性线两始端间的电压称为线电压。其有效值用UUV、UVW、UWU表示或一般用Ul表示。始端与末端之间的电压称为相电压;其有效值用UU、UV、UW表示或一般用

3、UP表示。线、相电压之间的关系3.1.2三相四线制三相电源的星形联结第3章三相交流电路线、相电压间相量关系式相量图UU•UW•UV•30o线、相电压间数量关系式由相量图可得当三相发电机绕组作星形联结时，线电压在数值上等于相电压的在图示参考方向上线电压在相位上要比它所对应的相电压超前30°，三个线电压之间互有120°相位差，所以电源的线电压也是对称的。倍，第3章三相交流电路3.2三相负载的联结三相负载采用何种联结方式由负载的额定电压决定。当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联结；当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联结。由三相电源供电的负载称为三相负载.。三相负载对称(

4、每相负载的阻抗大小相等，性质完全相同)不对称(由多个单相负载组成)三相负载的联结方式有两种，星形(Y)联结和三角形(D)联结。第3章三相交流电路三相四线制三角形联结星形联结NUVWZ3Z2Z1M3~三相负载的联结方式第3章三相交流电路–+uUNuW–+iUNiViWiN负载为星形联结时，电路及电压和电流的参考方向如图示。+_uV3.2.1星形(Y)联结三相负载的星形联结，就是将三相负载（如三相电动机）各相的末端连在一起，形成负载的中（性）点N′，将N′点接至电源的中（性）点N，再将各相负载的始端接至三相电源的相线。相电流负载的相电压线电流每根相线中流过的电流：Iu，Iv，

5、Iw，一般用Il表示。各相负载两端的电压：Uu，Uv，Uw，一般用UP表示。每相负载中流过的电流：Iu，Iv，Iw，一般用IP表示。

6、ZU

7、

8、ZW

9、

10、ZW

11、第3章三相交流电路负载相电压等于对称电源的相电压负载线、相电流相等即三相四线制电路中电路的特点：3.2.2三角形(D)联结iWUVWiViUiUViVWiWU–+uUV–+uVW–+uWU

12、ZUV

13、

14、ZVW

15、

16、ZWU

17、负载为星形联结时，电路及电压和电流的参考方向如图示。将各相负载的始末端依次相连，然后将三个连接点接至三相电源的相线，则这种联结方式称为三角形联结。第3章三相交流电路相电流负载的相电压线电流每根相线中流过的电

18、流：IU，IV，IW，一般用Il表示。各相负载两端的电压：UUV，UVW，UWU，一般用UP表示。每相负载中流过的电流：IUV，IVW，IWU，一般用IP表示。负载相电压等于对称电源的线电压负载对称时线电流等于相电流的√3倍，且三个正方向线电流在相位上超前所对应的相电流30°。即：UDP＝UDl三相负载D联结电路的特点：IDP＝√3IDlIU•IV•IW•IWU•IUV•IVW•UUV•UWU•UVW•第3章三相交流电路3.3三相电路的分析与计算3.3.1三相电路的分析与计算1．三相负载的星形（Y）联结三相电路的分析与计算和单相电路一样，首先也应画出电路图，并标出电压和电流

19、的参考方向，然后应用电路的基本定律找出电压与电流之间的关系。知道了电压和电流的关系，再确定三相功率。–+uUNuW–+iUNiViWiN+_uV

20、ZW

21、

22、ZU

23、

24、ZV

25、分别应用阻抗三角形可求得各相负载的阻抗为：第3章三相交流电路各相负载相电流大小为：各相负载的电流与电压之间的相位差分别为：中线电流为：即：若各相负载对称，即第3章三相交流电路由于电压对称，所以负载各相电流也是对称的。即:三相电流是对称的，其相量和等于零。中线内无电流通过，故可省去中线，成为星形联结的三相三线制。其电路如图所示：即:NiUNiViW