第11章三相电路解说.ppt

* 第十一章 三相电路 重 点： 1. 对称三相电路的电压电流相线关系 2. 对称三相电路的功率及其测量 3. 对称三相电路的计算 §11.1 三相电路 1. 三相电源 三个同频率、等振幅、初相依次相差120 ?的正弦电源称为 对称三相电源。 C Z uC + _ B Y uB + _ X uA A + _ A相 B相 C相 ? 符号和电压 1200 1200 1200 式中： 称为单位相量算子。 ? 三相电源的相量 即 考察 线电流：流过端线的电流 相电流：流过每相电源（负载）的电流 线电压：端线之间的电压。如 相电压：每相电源（负载）的电压。如 i） 星形联接 A, B, C引出线称为 端线（火线） 电源中性点 ? 三相电源的联接 B N (X,Y,Z) A C uC + – uB + – uA + – B A C uC – uB – uA + – + + 正确联接时： 无环行电流; 否则有很大的环行电流。 2. 三相负载 ii）三角形联接 ZC ZA ZB N C B A Y型 ZAB ZCA ZBC A C B Δ型 若 则称对称星形或三角形负载 星接： 三角形接： 显然三角形联接时： ### 三相电源经输电线联接三相负载组成的系统称为三相电路；若三相电源、三相负载及输电线阻抗都对称即为对称三相电路。***其中输电线阻抗对称是要求三个线路阻抗相等，与三相负载对称的要求一样。 3. 三相电路 不同类型的三相电路 Y形负载 Y—Y 形 Y形电源 ? 形负载 Y—? 形 Y形负载 ?—Y 形 ? 形电源 ? 形负载 ?—? 形 三相负载 三相电源 三相电路 + 例： Y—Y形，三相四线制 中线 ZN ? + A Zl A’ Z C C’ ? + Zl Z N N ’ B B’ ? + Zl Z §11.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 1. 三相对称星形电源的相线电压关系 线电压： ; 相电压： 根据KVL： N B C + – + – + – A 即 a. 线电压对称 b. c. 线电压领先相应 相电压30o N 可用相量图表示 说明：电压的相线关系, 对作星形连接的三相负载也适用。 120o 120o 2. 对称三角形负载的相线电流关系 容易证明：线电流、相电流对称: 即: 即: 由KCL, 有: N 120o 120o a. b. 线电流滞后相应相电流30o Z Z Z ZL ZL ZL A C C A B N + – + + – – B §11.3 对称三相电路的计算 三相电路实际上是复杂正弦电路的一种特殊类型，因此正弦电路的所有分析方法对三相电路都适用。但在分析对称三相电路时，由于电路的对称性而引起一些特殊的规律性，利用这些规律性可简化对称三相电路的计算。 1. 对称三相四线制Y-Y系统 结点电压: N‘与N 为自然等位点，可以短接，从而在计算上使电路分离成三个单相电路分别计算, 如当计算电流IA 时, 有如下等效电路: ? + A Zl A’ Z N N 同理: 显然, 线电流 对称 ZN ? + A Zl A’ Z C C’ ? + Zl Z N N ’ B B’ ? + Zl Z 因此, 计算时仅需计算一相的电流，其余两相可根据对称性写出。这就是对称三相电路化为一相计算的方法。 由于线电流 对称, 故 负载相电压： 对称 负载线电压： ZN ? + A Zl A’ Z C C’ ? + Zl Z N N ’ B B’ ? + Zl Z 对称 例：图示对称三相电路, 已知: Zl = 1+j2 ?, Z=5+j6 ?, 求负载电流 解：由相线电压关系 取A相计算电路 则 ? + A Zl A’ Z C C’ ? + Zl Z N N ’ B B’ ? + Zl Z ? + A Zl A’ Z N N 根据对称性 负载相电压： 负载线电压： ? + A Zl A’ Z C C’ ? + Zl Z N N ’ B B’ ? + Zl Z 三角形电源根据 化成星形联结电源 三角形负载根据 化成星形联结负载 2. 其他联接形式的对称三相电路的计算 从而使电路化为Y—Y系统 例：图示对称三相电路，已知：Z=19.2+j14.4 ?, Zl=3+j4 ?,电源线电压为380 V. 求负载端的线电流和相电流。 利用Y—?等效变换, 可将电路(a) 化为等效的Y-Y系统如电路(b)，其中Z=Z/3=6.4+j4.8 ? 。 解： 令 ? + A Zl A’ Z C C’ ? + Zl Z N N ’ B B’ ? + Zl Z (b) Z Z Z ZL ZL Z