电工学电工技术第2版魏佩瑜第五章节.ppt

第5章 三相电路 第5章 三相电路 5.1 三相电路基础 5.1.1 三相电源 2. 三相电源的星形联结 (2)线电压与相电压的关系 5.1.2 三相负载 1. 三相负载的星形联结 2. 三相负载的三角形联结 5.2 负载Y联结三相电路的计算 2. 对称负载Y 联结 例1： 例2：照明系统故障分析 结论 三相负载的联接原则 5.4 三相电路的功率 例1: 例2: 例3： 解： 例4： 解: (1) 该照明系统与电网连接图 例5： 或：P =I 2R P =UIcos?　tg? =XL / R (1) 由已知条件可求得 A Z31 A A S1 S2 Z12 Z23 L3 L1 L2 (2) S1闭合、S2断开时 ? I1 = I3 = 10A I2 =17.32 A 流过电流表 L1 、 L3的电流变为相电流 IP，流过电流表L2 的电流仍为线电流Il 。 因为开关S均闭合时 每相有功功率 P =1.5 kW 当 S1合、S2断时，Z12、Z23 的相电压和相电流不 变，则P12、P23不变。 P = P12+P23 = 3 kW A Z31 A A S1 S2 Z12 Z23 L3 L1 L2 I2 = 0A (3) S1断开、 S2闭合时 变为单相电路 Z12 Z23 Z31 L1 L3 I1 I2 I1 仍为相电流 IP ， I2 变为 1/2 IP 。 ? I1=I3 =10 A+ 5 A= 15A ? I2 变为 1/2 IP，所以 L1L2、 L2L3 相的功率变为原来的1/4 。 P = 1/4 P12+ 1/4 P23 +P31 = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kW A Z31 A A S1 S2 Z12 Z23 L3 L1 L2 某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装40瓦 日光灯210盏(cos?1=0.5)，60瓦白炽灯90盏(cos?2=1), 它们的额定电压都是220V，由380V/220V的电网供电。试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下,线路电流为多少？ 解: (1) 该照明系统与电网连接图 N L1 30盏 + – 70盏 L2 L3 V (2) 计算线电流 U . 设 =220 0° N L1 30盏 + – 70盏 L2 L3 尚辅网 / 5.1 三相电路基础 5.2 对称三相电路的计算 5.3 不对称三相电路的概念 5.4 三相电路的功率 本章要求： 1. 搞清对称三相负载Y和△联结时相、线电压和相、线电流的关系; 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法，理解中线的作用; 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。 W1 U2 V1 U1 V2 S N + _ + + + W2 图5.1.1 三相交流发电机示意图 工作原理：动磁生电 + + _ _ e e U1 U2 ? 图5.1.2 三相绕组示意图 图5.1.3 每相电枢绕组 定子 转子 (尾端) + e1 e2 e3 U1 (首端) + + – – – U2 V2 V1 W1 W2 1.三相电源的产生 三相电压瞬时表示式 相量表示 铁心（作为导磁路经） 三相绕组 匝数相同 空间排列互差120? : 直流励磁的电磁铁 定子 转子 发电机结构 相量图 波形图 相量表示 U2 U1 . . 120° 120° 120° U3 . 三相电压瞬时表示式 u O u1 u2 u3 2? ? 120° 240° 360° 对称三相电动势的瞬时值之和为 0 三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。 最大值相等 频率相同 相位互差120° 称为对称三相电动势 三个正弦交流电动势满足以下特征 供电系统三相交流电的相序为 L1 L2 L3 N L2 L3 L1 N U1 V1 W1 (1) 联接方式 中性线(零线) 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 – + – + + – – + – + – + 根据KVL定律 由相量图可得 相量图 30° L1 N L2 L3 + – + – + – – + – + – + 同理 3. 三相电源的三角形联结 – + + – + L2 L1 L3 – 三相负载 不对称三相负载： 不满足 Z1 =Z2 = Z3 如由单相负载组成的三相负载