电工技术（西电第二版）第4章 三相交流电路.pptVIP

第4章三相交流电路;4.1三相交流电源

三相交流电源通常由三相交流发电机产生。三相交流发电机主要由静止的定子和转动的转子构成，其结构原理如图4-1所示。定子由铁磁材料构成，其上嵌有三个参数完全相同、空间上互差120°的绕组〔A-X、B-Y、C-Z〕，每一个绕组即为一相，这三个绕组称为三相绕组。三相绕组的首端分别用A、B、C表示，末端分别用X、Y、Z表示。三相绕组可以采用星形或三角形接法。;;当三相交流发电机的转子作顺时针匀速转动时，在定子三相绕组中将分别产生正弦感应电动势eA、eB、eC，这三个电动势幅值相等、频率相同、相位互差120°，称为对称

三相电动势。设它们的方向都是从末端指向首端，并以eA作为参考量，三相电动势的瞬时值为;如果忽略发电机绕组的阻抗所产生的压降，那么绕组的端电压uA=eA、uB=eB、uC=eC，称为对称三相正弦电压，其瞬时值为

;这组电压称为对称三相电源，每个电压就是一相，并依次称为A相、B相和C相。它们对应的相量为;;;从波形和相量图中都很容易看出，三相电源的电压瞬时值之和为零，即

uA+uB+uC=0(4-4)

或写成;三相电源中每相电压依次到达同一值〔例如正的最大值〕的先后次序称为三相电源的相序，上述三相电源的相序是A→B→C，即B相比A相滞后120°，C相又比B相滞后120°，称之为正序，反之C→B→A的相序那么称为逆序。工程上通用的是正序。工业上通常在交流发电机引出线及配电装置的三相母线上涂以黄、绿、红三种颜色表示A、B、C三相。;;;由图4-4可知星形联接三相电源的线电压与相电压的相量关系式为

;;如果相电压的有效值用UP表示，线电压的有效值用UL表示，由相量图可知它们的关系为;2.三角形联接

如图4-6所示，将三相电源的三个绕组首尾相连，形成一个闭合回路，然后从三个联接点引出三根端线，就构成

了三相电源的三角形联接。由于三相电源的电压瞬时值〔或

相量〕之和为零，所以电源内部不会形成环流。

显然，三相电源采用三角形联接时，线电压等于相电压，即

UL=UP(4-8);;4.2三相负载的星形联接

三相电源采用星形联接时，三相负载星形联接的三相四线制电路如图4-7所示。图中N′点为负载中点，负载中点N′与电源中点N相连的线称为中线，假设不计中线阻抗，那么

电源中点N与负载中点N′等电位。;;(1)三相电路中的电流有相电流与线电流之分。流过每相负载的电流称为相电流，有效值用Ia、Ib、Ic来表示；流过相线的电流称为线电流，有效值用IA、IB、IC来表示。

显然，负载作星形联接时，相电流等于相应的线电流。如果用IP表示相电流，用IL表示线电流，一般可写成

IP=IL(4-9);(2)三相四线制电路中各相电流可分成三个单相电路分别计算。即;式中;;;(3)负载的线电压就是电源的线电压。在对称条件下，线电压是相电压的倍，且超前于相应的相电压30°。

(4)中线电流等于三个线〔相〕电流的相量和。由图4-7，根据基尔霍夫电流定律有;［例4-1］图4-7所示的三相电路中，电源线电压uAB=380sin(ωt+30°)V，三相对称负载每相负载复阻抗Z=10∠53.1Ω，试求负载各相电流的有效值相量。

［解］因为负载对称，可取其中一相进行计算。;所以;［例4-2］在三相四线制供电线路中，星形负载各相复阻抗分别为ZA=8+j6Ω，ZB=3－j4Ω，ZC=100Ω，电源线电压为380V，求各相电流相量及中线电流相量。

［解］设电源为星形连接，那么由题意知;设，那么各相负载的相电流为;中线电流为;［例4-3］在三相四线制供电线路中，线电压UL=380V，三相负载是白炽灯，星形联接，