电工学第三章三相交流电ppt课件.ppt
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1、1,第 3 章,三相电路,2,三相交流发电机示意图,3.1 三相电路,4.1.1. 三相电压,1. 工作原理:动磁生电,三相绕组示意图,电枢绕组及其电动势,3,三相电动势瞬时表示式,相量表示,: 直流励磁的电磁铁,4,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。,三个正弦交流电动势满足以下特征,5,2. 三相电源的星形联结,(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,6,(2) 线电压与相电压的关系,根据KV
2、L定律,由相量图可得,相量图,30,7,同理,8,3.1.2 三相电路中负载的联结方法,三相负载,不对称三相负载: 不满足 ZA =ZB = ZC 如由单相负载组成的三相负载,1. 三相负载,分类,三相负载的联接 三相负载也有 Y和 两种接法,至于采用哪种方法 ,要根据负载的额定电压和电源电压确定。,9,三相负载连接原则 (1) 电源提供的电压=负载的额定电压; (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。,10,2.负载星形联结,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。,(1) 联结形式,N 电源中性点,N负载中性点,11,(2) 负载Y
3、联结三相电路的计算,1)负载端的线电压电源线电压 2)负载的相电压电源相电压,3)线电流相电流,Y 联结时:,4)中线电流,负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算,12,负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。,(3) 对称负载Y 联结三相电路的计算,所以负载对称时,三相电流也对称。,负载对称时,只需计算一相电流,其它两相电流可根据对称性直接写出。,13,例1:,14,中性线电流,15,(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,16,例2:照明系统故障分析,解: (1) A相短路,1) 中性线未断,此时A相短路电流很大,将
4、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: 中性线未断时,求各相负载电压; 中性线断开时,求各相负载电压。 (2) A相断路: 中性线未断时,求各相负载电压; 中性线断开时,求各相负载电压。,17,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, 中性线断开时,此时负载中性点N即为A, 因此负载各相电压为,18,(2) A相断路,2) 中性线断开,B、C相灯仍承受220V 电压, 正常工作。,1) 中性线未断,变为单相电路,如图(b) 所示, 由图
5、可求得,19,结论,(1)不对称负载Y联结又未接中性线时,负载相电压不再对称,且负载电阻越大,负载承受的电压越高。 (2) 中线的作用:保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。 (3)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(指干线)内不允许接熔断器或刀闸开关。,20,1) 联结形式,3 负载三角形联结的三相电路,线电流: 流过端线的电流,相电流: 流过每相负载的电流 、 、,21,线电流不等于相电流,(2) 相电流,(1) 负载相电压=电源线电压,即: UP = UL,一般电源线电压对称,因此不论负载是否对称,负载相电压始终对称, 即,2) 分析计算,相电流:,线电流:,UA
6、B=UBC=UCA=Ul=UP,22,相量图,负载对称时, 相电流对称,即,(3) 线电流,由相量图可求得,为此线电流也对称,即 。,线电流比相应的相电流 滞后30。,23,三相负载的联接原则!,负载的额定电压 = 电源的线电压,负载的额定电压 = 电源线电压,应使加于每相负载上的电压等于其额定电压,而与电源的联接方式无关。,三相电动机绕组可以联结成星形,也可以联结成三 角形,而照明负载一般都联结成星形(具有中性线)。,24,4.1.3 三相功率,无论负载为 Y 或联结,每相有功功率都应为 Pp= Up Ip cosp,对称负载 联结时:,同理,对称负载Y联结时:,相电压与相 电流的相位差,当
7、负载对称时:P = 3Up Ipcosp,所以,25,正误判断,对称负载 Y联结,26,对称负载 Y联结,正误判断,27,有一三相电动机, 每相的等效电阻R = 29, 等效 感抗XL=21.8, 试求下列两种情况下电动机的相电流、 线电流以及从电源输入的功率,并比较所得的结果: (1) 绕组联成星形接于UL =380 V的三相电源上; (2) 绕组联成三角形接于UL=220 V的三相电源上。,例1:,解:,(1),28,(2),比较(1), (2)的结果:,有的电动机有两种额定电压, 如220/380 V。 当电源电压为380 V时, 电动机的绕组应联结成星形; 当电源电压为220 V时,
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