【2017年整理】3三相交流电路.ppt

第 三 章 三相正弦交流电路;§3.1 三相交流电源; 三相交流供电系统在发电、输电和用电方面与单相相比有造价低、节省金属材料、性能好等许多优点，发电厂均以三相交流方式向用户供电。本章介绍三相交流电的供电方式、三相负载用电的联接方式及三相电功率。;1. 概念 由三个幅值相等、频率相同、相位互差120o的单相交流电动势按一定方式连接起来所构成的电源称为三相交流电源。由三相电源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的基本原理如图3-1所示 ;W1; 发电机的固定部分称为定子,其铁芯的内圆周表面冲有沟槽,放置结构完全相同的三相绕组U1U2、 V1V2、 W1W2。它们的空间位置互差120o，分别称为U相、V相、W相,工程上以黄、绿、红三种颜色标志。引出线的始端用U1、 V1、 W1表示，末端用U2、 V2、W2表示。 ; 将三个绕组的末端U2、 V2、W2 连在一起引出一根连线称为中性线（若接地又称为零线），三个绕组的始端U1、 V1、 W1分别引出的三根线称为端线L1、L2、L3（中性线接地时又称为火线）,这种联接称为电源的星形联接。如图3-2所示;V2;相电压:电源每相绕组两端的电压称为电源相电压。参考方向规定从绕组始端指向末端，用uU、uV、uW表示，有效值用UP表示。;三相电源瞬时值表达式为：;0; 电源任意两根端线之间的电压称为线电压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所示。;线电压和相电压之间的关系为：;三个线电压对称。如图3-5所示;用UL表示线电压的有效值; 线电压的相位导前对应的相电压相位30o 。线电压、相电压均为对称电压。 通常情况下三相四线制低压供电系统线电压为380V，相电压为220V。;图3-6 三相电源的三角形联接;.;§ 3.2 三相负载的联接;　　若负载所需的电压是电源的线电压，应将负载 接到端线与端线之间。如图3-8(b);　　三相负载有两种情况：一种是将三个（或三组）单相负载分别接到三相电源的每一相上，组成三相负载。另一种是负载本身就是要求三相电源供电的三相负载。例如三相交流电动机、三相电炉等． 按照电源与负载联接???式不同，三相电源与负载有四种接法，即：Y-Y、Y-△、△-Y、△-△。但对用户来讲，电源绕组如何连接并不太关心。只讨论三相负载本身的联接：星形（Y）联接和三角形（ △ ）联接。 若三相电源上接入的负载完全相同（阻抗值相等、阻抗角相等），称为三相对称负载。;图3-9负载的星形联接;图3-9中 每相负载两端的电压是电源的相电压（UUN、UVN、UWN） 。 每相负载中的电流称为相电流IP（IUN、IVN、IWN）。 每根端线上的电流称为线电流IL（IU、IV、IW）。 中线上的电流称为中线电流IN 。;各相负载电流的有效值为;中线电流的计算 （1）对称三相负载 阻抗值相等、阻抗角相等且为同性质的负载。;wt;如图3-11所示,三相负载R=XL=XC=22Ω,电源相电压UP=220V,求中线电流.;电阻负载上的电流和相位;图3-12不对称负载中性线电流相量图;中性线电流;U;　　每相负载两端的电压都是电源的线电压，各负载中流过的电流为负载 的相电流。其有效值为;各端线电流与各相电流的关系：;图3-14 三相对称感性负载三角形联接时 各相电流及各线电流的相量图; 从图3-1４相量图中可知,三个相电流和三个线电流均是数值相等、相位互差120o的三相对称电流。可以证明，线电流和相电流存在如下关系。;三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V的三相四线制电源上，试分别计算负载作星形、三角形联接时的相电流、线电流。;负载作三角形联接时，每相负载两端的电压是电源的线电压;§ 3.3 三相电路的功率;分别为各相负载的功率因数．;当负载为星形联接时;2．三相负载的无功功率;cosφ是每相负载的功率因数 ;在例3-2中，计算出负载作星形、三角形联接时的有功功率、无功功率、视在功率。;负载作三角形联接时