第三三相正弦交流电路精要.ppt

第三章 三相正弦交流电路 学习目的与要求 了解三相交流电的基本概念；熟悉三相电源和三相负载的两种连接方式；掌握对称三相交流电的概念及对称三相电路的分析与计算；理解中线的作用和两种连接方式下线、相电压，线、相电流之间的关系；熟悉对称与不对称三相电路的基本分析方法。 三相交流电路 现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流供电系统在发电、输电和配电方面较单相供电具有很多不可比拟的优点，主要表现在： 1.三相电机产生的有功功率为恒定值，因此电机的稳定性好。 2.三相交流电的产生与传输比较经济。 3.三相负载和单相负载相比，容量相同情况下体积要小得多。 由于上述优点，使三相供电在生产和生活中得到了极其广泛的应用。 三相定子绕组对称嵌放在定子铁心槽中。 定子铁心 尾端： X Y Z ↓ ↓ ↓ 3.1 三相电源的连接方式 三相交流电是由三相发电机产生的。发电机主要由定子和转子两大部分构成。 A X B Y C Z 定子绕组 首端： A B C + － 转子铁心 转子绕组 转子绕组通电后产生磁场。 转轴 N S 三相定子绕组与旋转磁场相切割，感应对称三相电动势。 原动机带动转子绕轴旋转，形成气隙旋转磁场。 电路分析中很少用电动势，通常用电压来表示。以A 相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机感应的对三 相电压分别为： 1. 对称三相交流电的特点 uA uB uC u 0 T ωt 对称三相交流电最大值相等，频率相同，相位互差120o。 120° UB UA UC 120° 120° 相序的意义 三相交流电达到正的最大值（或零值）的顺序称为相序。 A—B—C 正相序 简称正序 A—C—B 逆序（反序） 正常运行的三相交流发电机发出的都是正序交流电。 三相电源Y接时的三个相电压显然是对称的！ 2. 三相电源的星形（Y）连接方式 X Y Z A C B N uA uB uC 三相电源尾 端连在一起 三相电源首端分别向外 引出端线，俗称火线。 尾端公共点称为中性点或零点，向外引出的导线称为中线，中线俗称零线。 显然火线与零线之间的电压等于发电机绕组的三相感应电压—相电压 火线与火线之间的电压称为线电压。 uAB uBC uCA 结论： 三相电源绕组作Y形连接时，可以向负载提供两种 电压。此种供电系统称为三相四线制。 数量上，线电压uAB是相电压uA的1.732倍；相位上，线电压超前与其相对应的相电压30°电角！ 三相电源Y接时线、相电压之间的关系 三个相电压对称 电源的中性点总是接地的，因此相电压在数值上等于各相绕组首端电位。 线电压与相电压之间的关系 UB UA UC 120° 120° 120° 电压等于两 点电位之差 -UB UAB 30° 同理可得 UBC UCA 显然，电源Y接时的三个线电压也是对称的！ UC - 30° UA - 30° 3. 三相电源的三角形（Δ）连接方式 显然发电机绕组作Δ接时只能向负载提供一种电压！ 三相电源首尾 相接构成闭环 在电源的三个连接点处 分别外引三根火线。 显然，电源绕组作Δ接时，线电压等于发电机绕组的三相感应电压。 发电机三相绕组作Δ接时，不允许首尾端接反！否则将在三角形环路中引起大电流而致使电源过热烧损。 uAB uBC uCA 结论： 三相电源绕组作Δ接时，线电压等于电源绕组的感应电压。此种供电系统称为三相三线制。通常电源绕组的连接方式为星形。 X Y Z uA uC uB A B C B C A 日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为: 三相电源绕组连接成Y接方式的最大优越性就是可向负载提供两种不同的电压，且其中线电压是发电机一相绕组感应电压的1.732倍！ 三相四线制供电系统两种电压一般表示为 或 第二节 三相负载的联接 一、三相电路的负载 （一）对称三相负载 三相负载的复阻抗大小相等，阻抗角相等。 （二）不对称三相负载 三相负载的阻抗大小不相等或其阻抗角不相同。 三相负载也有Y形和Δ形两种连接方式。 1. 三相负载的Y形连接 Z A C B N Z Z iA 线电流 由连接方式决定了 相电流 uA uB uC Y接时负载端电压等于电源相电压 (1)对称三相负载 满足 称为对称三相负载。 Y接对称三相负载中通过的电流 iN Y接对称三相电流对称，因此 对称负载Y接时，由于中线电流为零，中线不起作用，可以拿掉！ 电源线电压为380V，对称三相负载Y接，Z=3+j4Ω，求：各相负载中的电流及中线电流。 设 根据对称关系： 对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，