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第6章 三相电路 第六章 三相交流电路 概述： 目前电力工程上普遍采用三相制供电。 由三个幅值相等、频率相同（我们国家电网频率为50HZ)彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。 前面讲的交流电路，实际是三相电路的一相，因而称单相交流电路。 另一方面，三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路，因而前面讨论的交流电路的一般规律和计算方法，在此仍然适用。 三相制供电比单相制供电优越 在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。 在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。 在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。 因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。 1.三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 磁极 三相绕组 n 单相绕组 （是转动的，亦称转子） 三相绕组的三相电动势幅值相等, 频率相同, 彼此之间相位相差120°。 + + + – + S N 铁心 绕组 A X 第一节 三相电源与三相负载 – + S N – + S N – + S N – + S N – + S N – + S N – + S N 一、三相电源 由于电机结构的原因, 这三相绕组所发出的三相电动势幅值相等, 频率相同, 彼此之间相位相差120°。可将其表示为： 2、相量形式 3、对称正弦量 幅值相等, 频率相同, 相位互相差120°的正弦量。 对称正弦量特点为： 120° UA ? UC ? UB ? 120° 120° 三相电压相量图 4、正弦量的相序 三相交流电在相位上的先后次序称为相序。 上述的三相电源的相序为A→B→C。在电力系统中一般用黄、绿、红 区别A、B、C 三相。 Um –Um ? t 0 2? ? uA uC uB 二、三相电源的联接 1、星形联接 N 中点 或零点 N 把发电机三相绕组的末端 接成一点。而把始端 作为与外电路相联接的端点。 这种联接方式称为电源的星形联结。 火线 中线或零线 火线 火线 线电压 相电压 目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。 三相四线制 架空线路 我国国家标准规定的电力网额定电压有3、6、10、35、60、110、220、330、500kV。 架空线路 电力线路 防震锤 导线 避雷线 绝缘子 杆塔 线夹 基础 接地装置 电缆线路 目前我国主要有：华东、华南、华中、华北、东北、西南、西北七大电力网。 N 中点 或零点 N 火线 中线或零线 火线 火线 线电压 相电压 根据KVL： 各线电压与相电压之间的关系为: 三相电源各电压间的相量关系 UA ? UC ? UB ? 30o 30o 30o 线电压的有效值用 表示, 相电压的有效值用Up表示。 由相量图可知它们的关系为: 2. Δ 形联结 发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角形联结。 交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作的叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。 另一类是只需接单相电源的负载，它们可以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载，但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对称负载。如照明灯。 三、三相负载的联接 1. Y 形联结 iB iC iN iA N? 负载中电流: (略线路阻抗) 中性线中的电流为: 若负载对称，即 UA ? UC ? UB ? IC ? IA ? IB ? ? ? ? 对称负载相量图 对称负载可以去掉中线。 三相交流电动机 N 如果三相负载对称, 中线中无电流, 故可将中线除去, 而成为三相三线制系统。 但是如果三相负载不对称, 中线上就会有电流IN通过, 此时中线是不能被除去的, 否则会造成负载上三相电压严重不对称, 使用电设备不能正常工作。 例1 图中电源电压对称，线电压U=380 V ，负载为 电灯组，每相电灯（额定电压220V）负载的电阻400?。试计算： 求负载相电压、相电流； (2) 如果A相断开时，其他两相负载相电压、相电流； (3) 如果A短路时，其他两相负载相电压、相