电工学第5章三相电路.ppt

第 5 章 三相电路 5·1 三相电压 5·1 三相电压 5·1 三相电压 5·1 三相电压 5·2 负载星形联结的三相电路 5·2 负载星形联结的三相电路 5·2 负载星形联结的三相电路 5·2 负载星形联结的三相电路 5·2 负载星形联结的三相电路 5·2 负载星形联结的三相电路 5·3 负载三角形联结的三相电路 5·4 三相功率 5·4 三相功率 三相电路在生产上应用最为广泛。发电和输配电一般都采用三 相制。在用电方面最主要的负载是交流电动机，而交流电动机多 数是三相的。 本章中着重讨论负载在三相电路的连接使用问题。 三相交流电是由三相交流发电机产生的。 三相交流发电机的主要组成部分是电枢和磁极。 电枢是固定的，亦称定子。定子铁心内放置三相电枢绕组。它 们的始端(头)标以U1, V1, W1，末端(尾)标以U2, V2, W2。绕组的始 端之间或末端之间都彼此相隔120?。 磁极是转动的，亦称转子。转子铁心上绕有励磁绕组，用直流 励磁。 当转子由原动机带动，并以匀速成按顺时针方向转动时，则每 相绕组依次切割磁通，产生感应电动势；因而在 U1U2, V1V2, W1W2 三相绕组上得到频率相同、幅值相等、相位互差120 ?的三 相对称正弦电压，它们分别为u1, u2 u3，并以u1为参考正弦量。 以u1为参考正弦量，则 相量式 相量图 波形图 u1=Umsin?t u2=Umsin(?t-120?) u3=Umsin(?t-240?)=Umsin(?t+120?) o 120° 120° 120° ?t u O u1 u2 60° u3 三相对称正弦电压的瞬时值或相量之和为零， 即 三相交流电压出现 正幅值(或相应零值)的顺序称为相序 即 U1?V1?W1 发电机三相绕组通常的接法是将三个末端连在一起，这一点连接点称为中性点或零点，用N表示。这种连接方法称为星形联结。 从中性点引出的导线称为中性线或零线。从始端 U1, V1, W1 引出的三根导线L1, L2, L3称为相线或端线，俗称火线。相序是L1? L2?L3。 每相始端与末端间的电压，亦即相线与中性线间的电压，称为相电压，其有效值用U1, U2, U3，或一般性地用UP表示。 U1 V1 W1 + - - + - + + - - + + - u1 u2 u3 u12 u23 u31 L1 L2 L3 N 任意两始端间的电压，亦即两相线间的电压，称为线电压，其有效值用 U12, U23, U31，或一般性地用UL 表示。 当发电机的绕组连接成星形时，相电压和线电压显然是不相等的。它们的关系是 U1 V1 W1 + - - + - + + - - + + - u1 u2 u3 u12 u23 u31 L1 L2 L3 N 可见线电压也是频率相同、幅值相等、相 位互差120?的三相对称电压，在相位上比相 相电压超前30?。 线电压和相电压的大小关系为 三相电路中负载的连接方法有两种 —— 星形联结和三角形联结。 L1 L2 L3 N 图所示是三相四线制电路，设其线电压为380V，则相电压就为 220V。对于单相不对称负载要接在相线与中性线之间，并尽可能 均匀地分配在各相之中；对于对称的三相负载，可以接在相线之 间，而不用加中性线。 负载星形联结的三相四线制电路 三相电路中的电流也有相电流与线电流之分。每相负载中的电 流 IP 称为相电流，每根相线中的电流 IL 称为线电流，在负载为星 形联结时，相电流即为线电流，即IP=IL。 对三相电路应该一相一相计算，设电源相电压u1为参考正弦量, 则 ，电源相电压即为每负载 电压。 L1 L2 L3 + - - + - + u1 u2 u3 |Z1| N i1 i2 i3 iN N? |Z2| |Z3|