教学PPT三相电路详解.ppt

三相电路 * 5.1.1 三相电源的产生及表示 1. 三相电源的产生 三相电路中的电源通常是由三相发电机或用户变压器提供的，由它可以获得三个频率相同、幅值相等、相位不同的电动势。 5.1 三相电源 三相发电机中三个线圈的首端分别用A、B、C表示；尾端分别用X、Y、Z表示。 图 5-1 三相同步发电机原理图 * 对称三相电压的瞬时值表达式为 对称三相电压的相量为 图 5-2 对称三相电源 * 对称三相电压的波形图和相量图分别如下图所示： 图 5-3 对称三相电压波形图 图 5-4 对称三相电压相量图 对称三相电压的瞬时值之和为零，即： 三相电压的向量和为零，即： * 5.1.2 三相电源的星形连接 图 5-6 星形联接的对称三相电源 三相电源的线电压与相电压的关系为： 将对称三相电源的尾端X、Y、Z连在一起，形成了对称三相电源的星形联接。 中点、中线、火线？ * 采用相量表示为： 图 5-7 星形联接对称三相电源的电压相量图 相位上线电压超前相应相电压30度 * 5.1.3 三相电源的三角形连接 图 5-8 三角形联接的对称三相电源 将对称三相电源中的三个单相电源首尾相接，如图所示，由三个连接点引出三条端线形成三角形连接的对称三相电源。 三角形联接的对称三相电源其线电压等于相应的相电压。 * 例5.1 三相对称电源如图所示，其中 试作出Y形等效电路。 图 5-9 例 5.1图 * 解：设等效电路如图b所示，要使图a、图b所示电路等效， 必须保证两电路中的线电压不变 对图a 对图b * 例5.2 Y形负序三相电源的相电压为 求：线电压，并画出相量图。 解： 图 5-10 例 5.2相量图 * 5.2 三相负载 交流电气设备种类繁多，其中有些设备只有接到三相电源时才能正常工作，如三相交流电动机、大功率的三相电炉等，这些设备称为三相负载。 图 5-11 两种负载的连接 * 5.2.1 负载的星形连接 图 5-12 负载的星形连接 三相负载的星形连接如图所示，如果忽略导线电阻，这时加在各相负载上的电压就等于电源的相电压，即 当负载作星形连接时，各相线电流等于相应的相电流，即 * 5.2.2 负载的三角形连接 图 5-15 负载的三角形连接 三相负载作三角形连接如图所示，分析三相负载的三角形连接时，常以电压 为参考相量，即 流过每相负载的电流称为负载相电流，它们取决于各相负载的阻抗，即 * 图 5-16 对称负载三角形连接的相量图 流过相线的电流称为负载的线电流，可由KCL定律求得，即 如果负载对称，三个相电流是对称的，它们的相位互差120°，且有效值相等，即 * 由图5-16可知，线电流也是对称的，它们在相位上分别滞后于相应的相电流30°，三个线电流的有效值相等，即 * 5.5 三相电路的功率 由功率守恒关系可知，三相负载的总平均功率应为各单相平均功率之和。即 三相视在功率为 S= 式中 及 分别为各相的相电压和相电流。 为各相负载的阻抗角，即各相电压与电流的相位差角。同理，三相无功功率为 当三相负载对称时，则有 * 式中，Up、Ip为某相的相电压和相电流，为某一相的阻抗角。当对称负载为Y形联接时，有 所以上式可写为 当对称负载为△形联接时，有 所以也可写为 所以，无论对称负载作Y形连接还是作△形连接，三相总平均功率都为 同理，可以得到对称负载的总无功功率为 对称负载时的视在功率为 * 设三相负载对称，a相的电压、电流分别为 则其它各相电压、电流均由对称性所确定。因此，各相瞬时功率为 三相瞬时功率的和为 * 图 5-25 功率表接法 三相功率的测量指的是三相平均功率P的测量。一般使用的测量工具是电动式瓦特计即功率表。它有两个线圈，一个是电压线圈，另一个是电流线圈。电压线圈的匝数较多，电流线圈的匝数较少。测量功率时，电压线圈与被测负载并联，电流线圈与被测负载串联。功率表在电路中的符号及接线方法如图5-25所示。 * 图 5-26 三表法测三相功率 三相功率的测量可分为两种情况。在三相四线制系统中，三相功率的测量方法是：按照