第4讲 三相电路.ppt

祝大家 学习愉快 《电工基础》 * 《电工基础》 * 第4章 三相电路 4.1 三相电源 4.2 三相负载的连接 4.3 三相电路的功率 * 《电工基础》 * 4.1 三相电源 能力知识点1 三相交流电动势的产生 三相交流电源是由三个频率相同、幅度相同、相位上互差120°的正弦电压源所构成的。 三相交流电动势是由三相交流发电机产生的,如图4.1是一台三相发电机示意图。设第一相初相为0°，第二相为-120°，第三相为120°，则三相瞬时电动势为： 这样的电动势称为对称三相电动势。其相量图和波形图见图4.2。 * 《电工基础》 * 4.1 三相发电机 4.2 三相电动势的相量图和波形图 由相量图可知，对称三相电动势相量和为零，即： 由波形图可知，三相电动势对称时任一瞬间的代数和为零，即： * 《电工基础》 * 能力知识点2 三相电源的连接方法 1.星形连接 将发电机三相绕组的末端X、Y、Z连接在一起，成为一个公共点，由三个首端A、B、C分别引出三条导线，如图4.3所示。 4.3 星形连接方式 其中，公共点称为中性点或零点，用N表示；从中性点引出的导线称为中性线或者零线。从首端引出的三根导线称为相线，俗称火线。这种具有中性线的供电方式称为三相四线制，如果没有中性线而只从三个首端引出三根导线的供电方式称为三相三线制。通常低压供电网都采用三相四线制。 * 《电工基础》 * 相线和中线之间的电压，叫相电压，其瞬时值用u1、u2、u3表示，通用 表示。任意两相线之间的电压，叫线电压，瞬时值用u12、u23、u31表示，通用 表示。 即 u12=u1-u2 u23=u2-u3 u31=u3-u1 作出线电压和相电压的相量图，如图4.4所示。 4.4 线电压和相电压的相量图 * 《电工基础》 * 构成等腰三角形，所以： 所以 由此看出，当发电机绕组作星形连接时，线电压的大小是相电压的 倍，其公式为： UL= Up 在相位上，线电压超前相应的相电压30°。 * 《电工基础》 * 2.三角形连接 将发电机三相绕组的各相末端与相邻绕组的首端依次相连，X与B、Y与C、Z与A相连，使三相绕组构成一个闭合的三角形，如图4.5所示。 图4.5 三角形连接方式 三角形连接只能引出三条相线向负载供电，由于不存在中性点，所以引不出零线。故三角形连接的供电方式只能向负载提供一种电压，即 UL=Up * 《电工基础》 * 4.2 三相负载的连接 能力知识点1 三相负载的星形连接 1．三相对称负载的星形连接 图4.6（a）所示是三相负载作星形连接时的电路图，三相交流电源（变压器输出或交流发电机输出）有三根火线接头A、B、C ，一根中性线接头N。设三相负载的阻抗分别为?ZA、ZB和ZC，各电流的参考方向如图4.6（a）所示。 （a） （b） 图4.6 三相负载的星形连接 * 《电工基础》 * 对于对称三相负载的星形连接，即每一相的负载大小和性质完全相同，电路中通过每一相负载的电流称为相电流，分别用 、 、 表示，一般用IP表示。通过每根相线的电流称为线电流，分别用 、 、 表示，一般用IL表示，流过中性线的电流用 表示。 从图4.6（a）中可知，三相负载星形连接的线电流等于相电流，即 当给定电源线电压UL时，由于加在各负载上的电压是相电压UP，所以当负载为对称负载时，各相电压与线电压的关系为 当三相电路中的负载完全对称时，在任意一个瞬间，三个相电流中，任意一相电流与其余两相电流之和大小相等，方向相反，所以，通过中性线的电流等于零，即 * 《电工基础》 * 在三相对称星形电路中，由于通过中性线的电流等于零，所以中性线可以去掉，三相四线制就可以变成三相三线制供电，如图4.6（b）所示。通常在高压输电时，由于三相负载都是对称的三相变压器，所以都采用三相三线制供电。 例4.1 负载为星形连接的对称三相电路，电源线电380V，每相阻抗 =10Ω，求负载的相电压、相电流及线电流。 解 由于负载为星形连接 所以，线电压 相电压 相电流 (A) 线电流 A * 《电工