电工学教学名师讲课2.ppt

三相交流电路 2. 三相电源的星形联结 (2) 线电压与相电压的关系 二、负载星形联结的三相电路 负载星形（Y）联结的一般计算方法 三、中国的电力、电网建设 * * 本节课的主要内容 一、三相电源 二、负载星形联结的三相电路 三、中国的电源建设 一、三相交流电源 1. 三相交流电源的产生 工作原理：动磁生电 Z A X Y N S C - + B ? ? ? 图5.1.1 三相交流发电机示意图 (尾端) + eA eB eC X A B Y C Z (首端) + + – – – 图5.1.2 三相绕组示意图 + + _ _ e e A X ? 图5.1.3电枢绕组及其电动势 ω 120o 120o 120o 三相电动势瞬时表示式 相量表示 波形图 相量图 EB EA . . 120° 120° 120° EC . eA eB eC ωt e 0 120 240 360 幅值相等，频率相同，相位互差120o 对称三相电动势的瞬时值之和为 0 (1) 联接方式 中性线(零线、地线) 中性点 端线(相线、火线) 在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。 相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压 线电压：端线与端线间的电压 、Up 、Ul X Y Z N B C A eA + – eC + – eB + – 根据KVL定律 由相量图可得 相量图 A X Y Z N B C eA + – eC + – eB + – + – + – + – – + – + – + 同理 线电流：流过端线的电流 相电流：流过每相负载的电流 结论： 负载 Y联 结时，线电 流等于相电 流。 Y0：三相四线制 （现代照明电路系统） + ZB ZC ZA N N + + – – – N 电源中性点 N′负载中性点 负载星形联结形式 星形以三相四线制为主 一般计算公式的推导： 1、中线电压： 2、各相电压： N + + + – – – N? RA RB RC A C B 若RA=RB= RC = 5? ，求线电流及中性线电 例1 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压 。 负载为 电灯组， 流 IN ; 1.负载对称时，只需计算一相 中性线电流 N + + + – – – N? RA RB RC A C B (1) 线电流 三相对称 解： 已知： 负载对称，只求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。 2.负载不对称时，各相需单独计算 （1）若RA= 5? ， RB =10 ? ，RC =20 ? ，求线电流 及中性线电流IN ；（2）求例1电路中性线断开时负载的相电压及相电流。 例2 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压 。 负载为电灯组， N + + + – – – N? RA RB RC A C B (2) 三相负载不对称（RA=5? 、RB=10 ? 、RC=20 ?） 分别计算各线电流 中性线电流 解： 设 则节点电压 (2)求例1电路中性线断开时负载的相电压及相电流。 负载电压 可见： 1. 不对称三相负载做星形联结且无中性线时, 三相 负载的相电压不对称。 2. 照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线上不允许接刀闸和熔断器。 例3：照明系统故障分析 1) 中线未断 N RA RC RB A B N C 此时A相短路电流很大，将A相熔断丝熔断，而 B相和C相 未受影响，其相电压 仍为220V, 正常工作。 在上例中，试分析下列情况 (1) A相短路: 中线未断时，求各相负载电压； 中线断开时，求各相负载电压。 (2) A相断路: 中线未断时，求各相负载电压； 中线断开时，求各相负载电压。 此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。 2) A相短路, 中线断开时, 此时负载中性点N′即为A, 因此负载各相电压为 A B N C N′ iA iC iB + + + – – – (2) A相断路 2) 中线断开 B、C相灯仍承受220V 电压, 正常工作。 1) 中线未断 变为单相电路，如图(b)