电路基础教学课件作者谢金祥04.ppt

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1、第4章三相交流电路4.1三相电源电路4.2负载星形联结三相电路4.3负载三角形联结三相电路4.4三相电路功率及测量4.1三相电源电路4.1.1三相电源三相交流电一般是由三相交流发电机产生的。三相电源就是指三个频率相同、幅值相等、相位上相互间隔的正弦电压源按一定的方式联接而成的，故称三相对称电源。三相发电机就是一个三相电源，图4-1（a）为三相发电机原理图。在发电机的定子中嵌有三相电枢绕组，每相绕组结构完全相同，在空间位置上相互间隔分别称为U相、V相、W相绕组，绕组的始端标以，对应的末端标以，当转子磁极匀速旋转时，将在三相绕组中产生正弦

2、感应电动势，分别为，如图4-1（b）所示。若以U相为参考正弦量，则三相电动势为：返回下一页4.1三相电源电路（4-1）（4-2）它们的波形图和相量图如图4-2所示。返回上一页下一页4.1三相电源电路从图可知，三相对称电源有如下特性：或（4-3）三相交流电出现正幅值的先后次序，称为三相电源的相序，若相序U-V-W称为正序，则相序U-W-V称为逆序。对于三相异步电动机来说，不同的相序，电动机的转向不同，要改变电动机的转向，只需任意对调两根电源线即可（实际上是改变旋转磁场的方向）。无特别说明，相序一般指正序。4.1.2.三相电源的星形联结返

3、回上一页下一页4.1三相电源电路将三相电源的末端U2、V2、W2联成一点N，而把始端U1、V1、W1作为与外电路联结的端点，这种联结方式，称为三相电源的星形联结。节点N称为中性点或零点。如图4-3所示。三相电路的几个重要概念。1.三相四线制三相电源星形联结，分别从三相绕组的始端和中性点引出四根线，这种供电系统，称为三相四线制。其中，从始端U1、V1、W1引出的三根导线称为相线，常用L1、L2、L3表示。在配电装置的母线上，分别涂以黄、绿、红三种颜色表示，从中性点引出的导线称为中性线，一般涂以黑色或淡蓝色。返回上一页下一页4.1三相电源

4、电路三相四线制的供电系统，通常是低压供电网采用。我们日常生活所用到的单相供电线路，其实是其中的一相电路，一般由一根相线和一根中性线组成。2.相电压和线电压在图4-3中，相线和中性线之间的电压，称为相电压，如，相线与相线之间的电压，称为线电压。如。通常规定各相电动势的参考方向为从绕组的末端指向始端，相电压的参考方向为从始端指向末端（从相线指向中线）；线电压的参考方向，例如，则是从U端指向V端。返回上一页下一页4.1三相电源电路3.相电压和线电压的关系在图4-3中，相电压和线电压用相量可表示为：（4-4）因三相电动势是对称的，故三相电压也

5、是对称的，互成，三相对称电压的相量图如图4-4所示。利用平行四边形法则，相量合成可得线电压和相电压的关系。如图4-4所示。从相量图可知，线电压也是对称的，且相位超前相电压，有效值是相电压有效值的倍。返回上一页下一页4.1三相电源电路若设线电压有效值为，相电压有效值为，则（4-5）若设利用式(4-4)同样可以得出上述结论（读者可自己推导）。返回上一页下一页4.1三相电源电路三相四线制供电系统可提供两种电压：一种是相电压220V，另一种是线电压380V（220V）。可根据额定电压决定负载的接法：若负载额定电压是380V，就接在两条相线之间

6、；若负载额定电压是220V，就接在相线和中线之间。必须注意，不加说明的三相电源和三相负载的额定电压都是指线电压。4三相三线制当三相电源联结成星形，只引出相线，这种供电方式，称为三相三线制，负载只能使用线电压。三相三线制一般为动力线路供电。返回上一页4.2负载星形联结三相电路三相电源供电时，为了保证每相电源输出功率均衡，负载根据其额定电压的不同，分别接在三相电源上，形成三相负载，其联接方式有两种：星形联接（Y联接）和三角形联接（△联接）。4.2.1.三相负载的星形联接将三相负载的一端联结在一起和电源中性线相连，另一端分别和相线相连，形成

7、负载星形联结的三相四线制电路。如图4-5所示。1.三相对称负载和不对称负载返回下一页4.2负载星形联结三相电路在图4-5所示电路中，每相负载的等效阻抗分别为，如果，即每相负载的阻抗模相等且阻抗角也相等，则称为三相对称负载。如三相异步电动机、三相电炉等。不满足此条件的负载，称为三相不对称负载，如家庭照明电路，不同家庭的负载一般是不相同，如图4-6所示.2.线电压和相电压负载星形联结时，负载两端的电压等于电源的相电压，其大小等于电源线电压的.3.线电流和相电流返回上一页下一页4.2负载星形联结三相电路三相电路中，相线中流过的电流称为线电流

8、。如；流过每相负载的电流，称为相电流，如。显然，相电流等于相应的线电流。即若用有效值一般写成（4-6）返回上一页下一页4.2负载星形联结三相电路每相电流可通过三个单相电路计算：（4-7）返回上一页下一页4.2负载星形联结