电工电子技术 教学课件 作者 王锁庭 张翼翔 主编第3章 三相交流电路.ppt

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1、第3章三相交流电路本章在单相正弦交流电的基础上，介绍三相电路的基本概念、三相电动势的产生和特点、星形联接和三角形联接，三相电路的分析与计算方法。由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。1.1三相交流电源1.1.1三相交流电动势三相交流电动势是由三相交流发电机产生的。最简单的三相交流发电机如图3.1（a）所示eA=EmsinωteB=Emsin(ωt-120°)eCEmsin(ωt-240°)=E∠0°=E∠－120°=E∠－240°它们的波形图和向量图如图3.2（a

2、）、（b）所示。图3.2相序是A—B—C，称为正序1.1.2、三相电源绕组的星形联接（Y接）1、接法2、线电压与相电压的关系相电压，其有效值用UA、UB、UC一般用Up表示线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA，一般用Ul表示。uAB=uA－uBuBC=uB－uCuCA=uC－uA由相量图得UAB=UAcos30°=UA同理即：且线电压超前于对应的相电压30°1.1.3、三相电源绕组的三角形联接（△接）1、接法2、线电压与相电压的关系端线之间的线电压，也就是对应相绕组两端的相电压所以△接时线电压等于相电压Ul=Up（3.6）三相三线制1

3、.2负载的联接1.2.1、负载的星形联接1、流过各相负载中的电流称为相电流，用Ip表示，流过各端线的电流称为线电流，一般用Il表示。可见Ip=Il（负载不对称）三相四线制在三相四线制电路中，因为电源相电压对称，所以负载的相电压也对称。每相中电流与电压的关系各相电压与电流之间的相位差分别为φA=arctgφB=arctgφC=arctg中线电流iO=iA+iB+iC由于负载的相电压也对称则：2、负载对称即中线电流中线里没有电流，这时中线可以省掉，三相三线制电路例3.1星形联接三相四线制负载，各相阻抗均为电阻，RA=RB=22Ω，RC=44Ω

4、，接在线电压为380V的电源上。试求各相电流和中线电流。解（1）每相负载的电压和电流（2）中线电流根据从相量图上求出中线电流例3.2有一星形联接三相负载，如图3.7所示。已知每相电阻R=6Ω，感抗Xl=8Ω，电源电压对称，线电压UAB=380sin(ωt+30°)V。试求：（1）各相电流Ip及各相电压与电流的相位差角φ；（2）写出各相电流的瞬时值表示式。解（1）相电流和相位差（2）电流瞬时值表示式相电压uA比线电压uAB滞后30°，已知uAB的初相为30°，故uA的初相为0°，又iA比uA滞后53°，所以iA=22sin(ωt－53°)A

5、iB=22sin(ωt－53°－120°)A=22sin(ωt－173°)AiC=22sin(ωt－53°+120°)A=22sin(ωt+67°)A1.2.2负载的三角形联接1、负载不对称各相电压与电流之间的相位差分别为φAB=arctgφBC=arctgφCA=arctgiA=iAB－iCA；iB=iBC－iAB；iC=iCA－iBC各线电流各电压与电流的相量图如图3—11所示。2、负载对称时各相电流各线电流由相量图可得IA=2IAcos30°所以IA=IAB同理IB=IBCIC=ICA可见：Il=Ip且线电流滞后于对应的相电流30°

6、。例3.4有一三角形联接对称负载，已知每相R=6Ω，XL=8Ω，电源线电压uAB=220sinωtV。试求：（1）各相电流Ip和各线电流Il以及各相的相位差角φ；（2）写出各线电流的瞬时值表示式。解（1）（2）线电流iA滞后相电流iAB30°，又iAB滞后于uAB53°，所以iA=38sin(ωt－30°－53°)=38sin(ωt－83°)A则iB=38sin(ωt－83°－120°)=38sin(ωt+157°)AiC=38sin(ωt－83°－240°)=38sin(ωt+37°)A3.3三相电功率（任何接法的三相负载）1、负载不对

7、称三相负载总的有功功率等于各相有功功率之和。即2、负载对称各相功率相等，故不论是Y接或△接，如将上述关系代入上式，则得当对称负载Y接时Ul=Up，Il=Ip当对称负载△接时Ul=Up，Il=Ip总视在功率总无功功率例3.5某三相感性对称负载，每组阻抗为R=40Ω，Xl=30Ω，额定电压为220V。试求在下列三种情况下负载的相电流、线电流及功率，并比较所得结果。（1）负载联成三角形，接于线电压为220V的三相电源上；（2）负载联成星形，接于线电压为380V的三相电源上；（3）若负载做三角接，错接在线电压为380V的三相电源上。解每相阻抗和功

8、率因数分别为（1）负载△接Ul=220V（2）负载Y接Ul=380V（3）负载△接，错接于Ul=380V