第6章 三相交流电路 简明电路基础(王美中)电子教案.ppt

第6章 三相交流电路 第1节 三相电路 第2节 Y、Δ形连接电压、电流的特点 第3节 对称三相电路的分析与计算 第4节 不对称三相电路的计算 第5节 三相电路的功率 ◎ 了解三相电源及电路结构和特点,掌握线电压与相电压、 线电流与相电流的关系,会计算对称Y-Y形三相电路。 第1节 三相电路 ：目前，动力方面使用的交流电，几乎都是所谓三相制，日常生活用电也是取自三相制中的一相，三相交流电应用十分广泛。三相交流电路是由三相电源供电的电路，三相电源是产生三个频率相同，但变动进程不同的正弦电压的电源。由三相电源、三相负载和三相输电线路组成的电路称为三相电路。 三相电路是一种特殊形式的复杂正弦交流电路，具有正弦交流电路的共性，又具有三相的特性。本节将要介绍三相电源及三相负载的构成形式，及其它们的特性。 第3节 对称三相电路的分析与计算 问题的提出： 对称三相电路从结构上看是一个多电源、多回路的复杂正弦电路，因此，可以使用网孔法、节点法等计算。但由于对称的电源加在对称的负载上，使各处相电压、相电流、线电压、线电流都具有对称性，因此电路必然存在某种特点，寻找到它的特点就可能使电路分析和计算变得简单而方便。 第4节 不对称三相电路的计算 在三相电路中，若三相电源不对称或三相负载不对称，电路称为不对称三相电路。 这种电路中的电压、电流一般不存在对称关系。因此，在计算不对称三相电路时，不能使用分解出一相的计算方法，只能应用复杂电路分析方法分析和计算。 * * 重点和难点 知识点 要求 ◎ 三相电路对称性 ◎ 对称三相电路的电压、电流及功率的计算 ◎ 对称三相电源、对称三相电路 ◎ 线、相电压、电流关系 ◎ 对称Y-Y形电路分析与计算 ◎ 不对称三相电路的计算 ◎ 三相电路的功率 一、对称三相电源 三相电源由三相发电机产生，输出的三个电压为频率相同、幅值相同、初相位依次相差120°。三相电源按照特定连接方式向外供电，各相电压源电压瞬时表达式为 相量表达式为 相序——三相电压之间超前、滞后的次序。 上述三个电压的相序称为正序或顺序，记为a-b-c。如果相位关系满足c-b-a，则称为负序或逆序。 无特别说明，三相电源均指正序而言。 频率相同、幅值相同、相位互差120°的一组电压称为对称三相电源，波形图和相量图如图所示。 三相电源瞬时电压波形 三相电源电压相量图 对称三相电源的特点：三相电压之和为零，即 三相电压之和为零，由相量图显而易见。 任何两个电压相量的和必与第三个电压相量大小相等、相位相反，三个电压相量之和为零。 二、三相电源的连接、 将三相电源的末端X,Y,Z三点连接一起，构成三相电源的星形(Y)连接，如图所示。 公共点n称为中点，由n点引出的线称为中线，三条输电线a,b,c称为端线，俗称火线，火线之间的电压称为线电压（如Uab），电源每一相电压称为相电压(如Ua)。火线中的电流称为线电流（如Ia），各相电压源中的电流称为相电流。 三相电源的Y形连接 将三相电源首尾依次连接，再从三个端钮处引出火线，构成三相电源的三角形(△)连接。 三角形连接没有中点，它的线电压、相电压、线电流和相电流概念与星形电源相同。这种连接方式在低压供电中采用较少，我们着重研究星形连接的供电方式。 三相电源的△形连接 三、对称三相电路 三相负载也可连接成Y或△形。若负载阻抗相等，称为对称三相负载。由对称电源向对称负载供电的供电系统称为对称三相电路。 在对称三相电路中，可以组合成几种基本形式的三相电路，即Y–Y,Y–△连接,以及△–Y和△–△连接。 对称三相电路的连接方式 在低压供电系统中，常把Y-Y连接中星形电源中点和星形负载中点用导线连接，构成三相四线制供电方式。 其余连接方式均属三相三线制。 三相电路三相四线制的连接方式 第2节 Y、Δ形连接电压、电流的特点 对称三相电源和对称三相负载分别有Y形和△形两种形式的连接，这种特定的连接决定了线电压与相电压，线电流与相电流之间必然存在一些确定的关系。本节的目的是寻找到这种关系。 一、Y形连接 对称三相电源连接成Y形时，显然线电压与相电压不相等。即线电压UL与相电压UP之间 UL≠UP。 同理得 结论：线电压在相位上超前相应的相电压30°。且数值上满足 根据KVL可求得线电压 说明：当电源接成Y形时，由于各相电压