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1、第七章 三相电路,第一节 三相电源 第二节 三相电源的联结 第三节 三相负载的联结 第四节 对称三相电路的计算 第五节 不对称三相电路的计算 第六节 三相电路的功率及其测量,1、 单相电动势的产生,在两磁极中间,放一个线圈。,根据右手定则可知,线圈中产生感应电动势,其方向由AX。,合理设计磁极形状,使磁通按正弦规律分布,线圈两端便可得到单相交流电动势。,7.1 三相电路,二、三相交流电动势的产生,A,X,Y,C,B,Z,S,N,三线圈空间位置各差120o,转子装有磁极并以 的速 度旋转。三个线圈中便产 生三个单相电动势。,三、三相电动势的表示式,三相电动势的特征: 大小相等,频率相同,相位互差
2、120。,1. 三角函数式,2. 相量表示式及相互关系,相序的判定,三相交流电动势出现最大值 的先后顺序称为三相电源的相序。 A - B - C 称为顺相序 A - C - B 称为逆相序,一、星形接法,1. 连接方式,7.2 三相电源的联结,三相四线 制供电,火线(相线):,中线(零线):N,2. 三相电源星形接法的两组电压,相电压:火线对零线间的电压。,线电压:火线间的电压。,线电压和相电压的关系:,同理:,线电压与相电压的通用关系表达式:,-为相电压 -为线电压,在日常生活与工农业生产中,多数用户的电压等级为,二、三角接法,特点:线电压=相电压,三个电源串接 能否造成短路? 直流电源行吗
3、?,A,X,Y,Z,B,C,问题讨论,直流电源串接不行, 三相交流电源可以, 为什么?,三相交流电源中三个 电源可以串接的原因 在于: 三个电源的电压任何瞬间相加均为零。,负载也有两种接法:,7.3 三相负载的联结,A,C,B,N,Z,Z,Z,相电流(负载上的电流):,A,C,B,N,Z,Z,Z,一、星形接法特点,: 零线电流,二、 三角形接法的特点,特点:负载相电压=线电压,各电流的计算,ZAB,ZBC,ZCA,相电流,A,7.4 对称三相电路的计算,一、 负载做星形联结,负载对称时,问题及讨论,答:三相完全对称时,零线可以取消。称为 三相三线制。,3. 三相三线制供电时各相电流的计算,求:
4、各相电流。,已知:,每盏灯的额定值为: 220V、 100W,用节点电位法,A,N,N,C,B,每盏灯为 220V、 100W,应用实例-照明电路,正确接法: 每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为:,则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。,照明电路的一般画法,照明电路能否采用三相三线制 供电方式?,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,设线电压为380V。 A相断开后,B、C 两相串连,电压UBC (380V)加在B、C负载上。如果两相负载对称,则每相负载上的电压为190V。,问题1:若一楼全部断开,二、三楼仍然接通, 情况如何?,分析:,结果二、三楼电灯
5、全部变暗,不能正常工作。,问题2:若一楼断开,二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等(设二楼灯的数量为三层的 1/4 )结果如何?,结果:二楼灯泡上的电压超过额定电压, 灯泡被烧毁;三楼的灯不亮。,分析,关于零线的结论,负载不对称而又没有中线时,负载上可能得到大小不等的电压,有的超过用电设备的额定电压,有的达不到额定电压,都不能正常工作。比如,照明电路中各相负载不能保证完全对称,所以绝对不能采用三相三相制供电,而且必须保证零线可靠。,中线的作用在于,使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开,其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。,(2)负载对称时(ZAB=ZBC=ZCA=Z
6、 ),各相电流有 效值相等,相位互差120 。有效值为:,(1)负载不对称时,先算出各相电流,然后计算线电流。,二、 负载做三角形联结,同理:,负载对称时,三角形接法线、相电流的相位关系,负载对称时三角形接法的特点,1. 不对称负载星形联结时,各相单独计算。如:,已知: 三相负载 R、L、C 以及 三相线电压:,求:各相、各线及中线电流,7.5 不对称三相电路的计算,线 电 压,令:,则相电压为:,(2) 相电流,(3) 中线电流,(4) 各电流相量关系,负载对称时:,三相总有功功率:,7.6 三相电路的功率及其测量,一、三相电路的功率,在三相负载对称的条件下,三相电路的功率:,1、单相功率的
7、测量 电动式瓦特计,指针偏 转角度,i2和 u 成正比,且近似同相,二、 三相电路的功率的测量,2、三相功率的测量,负 载,A,C,B,N,三相总功率为三个功率表测得数据的总和。,三相四线制接法,用三个功率表测量:,三相总功率等于两表测得数据之和。,三相三线制的电路中,用二表法测功率:,两表法测量功率的原理:,结论:三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义。,实验用的 三相瓦特计实际上就是根据“二表法”的原理设计的。,求:功率表W1、W2的读数。,例,已知: 电机的功率为 2.5 kW, 。,(设电机为星形接法,N为其中点。),电源线电压为380V,各相对称。,(1)求电流大小,设:,(2)求电流、电压的相位关系,则:,间的相位差,W1的读数为 833.3瓦,W2的读数为 1666.7瓦,三相交流电路的小结(1)-三相电源,三相三线制,三相四线制,三相交流电路的小结(2)-三相负载,星形负载,三角形负载,三相交流电路的小结(3)-三相电路计算,三相交流电路的小结(4)-三相功率计算,三相总功率:,第七章 结束,
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