第十章三相电路1介绍.ppt

三 相 电 路 我国及世界各国的供电系统均为三相供电系统，其原因是因为它有很多优点． 它是世界上规模最大的生产系统，系统的结构为适应工业化生产的需要，已经标准化，主要是由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。 三相制是目前世界各国普遍采用的供电方式，所谓三相制就是由三个频率相同、有效值相等、初相位互差120°的交流电压源组成的供电系统。 三相供电方式的优点： ▲三相发配电设备在相同功率、电压的条件下比直流或单相交流简单、体积小、效率高、节省材料； ▲对称三相电路的总瞬时功率不随时间变化，因此三相电动机运转平稳。此外，三相电动机制造简单、价格便宜、用途广泛。 ▲实际中，许多大功率直流电是由三相电源经电子整流器得到。 ▲日常生活中所用的单相交流电，是取自三相制中的一相。 三相电路的应用是极其广泛的。 一、对称三相电源 　　三个同频率、等幅值、相位互差 (120°)的正弦交流电压源称为对称三相电源，如下图所示。 - + - + - + A B C X Y Z §10.1对称三相电源和三相负载 --始端 末端-- uA、uB、uC-- 分别称为A、B、C相的相电压。 A B C X Y Z π 2 π π 2 3 π 2 0 ω t Um -Um u π 3 2 π 3 2 三相电压波形图为： 瞬时式： 120° 120° 120° 瞬时式： 相量式： 相量图： 二、三相电源的星形连接及其特点 1.接法 将三相电源的负极(末)端X、Y、Z连接在一起，正极(始)端A、B、C与外电路相连，就构成了一个星形连接的对称三相电源。 - + - + - + A B C X Y Z N 我国的三相系统电源频率50Hz， 入户电压为220V。 而日、美、欧洲等国为60Hz，110V。 + - + - + - N A B C - + - + - + 端线 端线 端线 电 源 中 (性) 点 —分别为A、B、C相电源的电压，称相电压 —端线A、B之间的电压 端线俗称火线 中线 中线俗称零线 与 类同,它们分别为对应的线电压。 IA相 IB相 IC相 IA线 IB线 IC线 2.特点 (1)相电流、线电流 (2)相电压、线电压 由KVL有： 同理： + - + - + - N A B C - + - + - + IA相 IB相 IC相 IA线 IB线 IC线 30° 30° 30° 相量图： 由图中几何关系： 大小： 相位： 同理： 小结： 对星形联接对称三相电源： I线=I相 线电压超前对应相电压30° 三、三相负载的星形连接 如果每相负载阻抗相等，则称为对称三相负载 ，否则为不对称负载 。 A B C Z Z Z N′ 负载中(性)点 §10.2对称三相Y0—Y0、Y—Y电路 对称Y0—Y0系统(三相四线制) - + - + - + N Z Z Z N′ 对称Y—Y系统(三相三线制) - + Z - + N Z N′ 中线 ZN - + Z 对称三相电路的条件 三相电源对称 三相负载对称 下面以节点电压法对该电路进行分析。 - + A - + C - + B N ZN(YN) Z(Y) Z(Y) Z(Y) N′ 1.分析 对称三相电源 对称三相负载 中线阻抗 中线 以N为参考点列节点电压方程： 中线电流 ─ 相当于N′-N短路 ─ 相当于 N′-N开路 特点 图(a) 图(b) 图(c) 2.计算 由上可见，Y0-Y0三相对称时，图(a)、(b)、(c)三个电路相互等效，计算时用图(b)最简便。由图(b)可见各相互不影响，彼此无关。因此，只要计算出任一相的电流、电压，其余两相即可由对称关系得出。这种计算方法称为单相分析法．通常计算Ａ相． - + A Z N′ N 图(b) A相计算电路 单相分析 例：对称三相电路如图所示，已知:ZL=(1+j2)?,