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模块五 三相交流电路 模块五　 三相交流电路 单相电路： 正弦稳态电路每个电源只有两个输出端钮，输出一个电压或电流，习惯上称这种电路为单相电路。 “多相制”的交流电路： 实际应用，可提供多相电源，其特点是输出端多于两个，在各输出端之间具有频率相同而相位互异的电压，即一个电源能够同时输出几个频率相同但相位不同的电压。组成多相电路的各个单相部分称为相。 多相发电机的构造： 电枢上具有几个线圈，它们在空间彼此相隔一定的角度，当电枢 在磁场内旋转时，各线圈内感应出频率相同而相位不同的电动势。 多相电路分类： （以相的数目来分）两相、三相、六相等。 知识链接1 对称三相电源 三相交流发电机 三相绕组：绕组 AX、BY、CZ分别称为 A相绕组、B相绕组和C相绕组。 电枢：铁芯与绕组合称。 三个相头之间（或三个相尾之间）在空间上彼此相隔120°。电枢表面的磁感应强度沿圆周作正弦分布，它的方向与圆柱表面垂直。在发电机的绕组内，我们规定每相电源的正极性分别标记为A、B、C，负极性分别标记为 X、Y、Z。当电枢逆时针方向等速旋转时，各绕组内感应出频率相同、振幅值相同、而相位各相差120°的电动势（或电源），这三个电动势称为对称三相电动势（或对称三相电源）。 “相头”：每相绕组的端点 A、B、C作为绕组的起端； “相尾”： X、Y、Z当作绕组的末端。 三相对称电压： 对称三项电源的相量图和波形图 可以看出： 　对称三相正弦量（包括对称三相电动势、对称三相电压、对 称三相电流）中三个正弦量的瞬时值之和为零。 　对称三相正弦量的三个相量之和等于零。 　通常三相发电机产生的都是对称三相电源。 用相量表示， 相序：三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序。 顺相序：三相电压到达振幅值的顺序为uA、uB、uC，三相电动势的相序为 A－B－C－A。 逆相序：当电枢顺时针旋转时，三相电压达到振幅值按 uA－uC－uB－uA的次序循环出现，这时三相电动势的相序 A－C－B－A。 二、三相电源的连接 三相对源对外供电往往是连接为一个整体的，有两种连接方式。 1、 星形连接（ Y ） 将各相绕组的末端（X、Y、Z）连接在一起，由三个始端（A、B、C）与 外电路相接的方 式叫星形连接。 如图： 火线——由相头 A 、 B 、 C 引出的三根导线， 中线——由 O （ N ）点（ XYZ 的连接点）引出的导线。 相电压——火线与中线之间的电压（用单下标表示即： UA、UB、UC） 线电压——火线与火线之间的电压（用双下标表示即： UAB、UBC、UCA） 线电流——通过端线的电流。规定线电流的参考方向为自电源端指向负载端，以 i Ａ、 i Ｂ、 i C表示。 相电流——流过发电机绕组内的电流叫做电源的相电流。电源相电流的参考方向规定自相尾指向相头。 线电压和相电压的关系： 由相量图可证： 线电压是相电压的 倍，且在相位上比相应的相电压超前30°。 即， 电路中的线电流与相应的电源的相电流显然相等。 由此得出结论： 当三个相电压对称时，三个线 电压也是对称的，线电压的有效值 是相电压有效值的３倍。 即， 2、三角形连接（Δ） 将三相绕组的相头与相尾（AZ、BX、CY）连接成一个回路，从A、B、C端与外电路相接，如图。 由图可得， 线电流和相电流关系： 即： 用相量表示为： 当三相电流对称时，线电流的有效值是相电流有效值的３倍，线电流比对应相电流滞后30°。 １．三相负载的星形接法 三相四线制：三相电源绕组和三相负载都是星形连接。 知识链接2 三相负载的连接 负载的相电压：负载每相的电压。参考方向规定为自端线指向负载中性点 N１，用 uA、uB、uＣ表示。 负载的线电压与相电压的关系： uAB＝u’A－u’B，uBC＝u’B－u’C，uCA＝u’C－u’A。 负载的相电流：每相的电流，等于线电流。参考方向规定与相 电压的参考方向一致。 负载相电压等于发电机绕组上对应的相电压。 即， 负载各相电流为 相电流与相电压的相位差等于各相负载的阻抗角。 即， 规定中线电流的参考方向为自负载中性点N１指向电源中性点N，根据基尔霍夫电流定律，可知中线电流IN为： 若每相负载的复数阻抗都相同，则称为对称负载。三相电路中 若电源对称，负载也对称，则称为对称三相电路。 三相电流的相量和等于零，即中线电流为零。 中线电流为零说明 N点与 N１点是等电位。 对称电路中中线不起作用，故可省去中线，成为三相三线制对称电路。 对称的三相三线制电路中，负载相电压是对称的，故可根据对称条