电工学第章三相电路课件及课后习题参考答案.ppt
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1、第五章 三相电路,1,中国矿业大学研制 西南大学改编,首页,第5章 三相电路,5.1 三相电压,5.2 负载星形联结的三相电路,5.3 负载三角形联结的三相电路,5.4 三相功率,2,第5章 三相电路,本章要求: 1. 搞清对称三相负载Y和联结时相线电压、相线 电流关系; 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法,理解中线的作用; 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。,3,5.1 三相电压,1. 单相电压的产生,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U1U2。,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
2、动势。,工作原理:动磁生电,4,三相绕组示意图,每相电枢绕组,2. 三相电压的产生,三相交流发电机:定子中放三个线圈绕组,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。,5,三相电压瞬时表示式,相量表示,: 直流励磁的电磁铁,6,相量图,波形图,相量表示,三相电压瞬时表示式,7,对称三相电动势的瞬时值或相量之和为 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,供电系统三相交流电的相序为 L1 L2 L3,8,3. 三相电源的星形联结,(1) 联接方式,中性线(零线),中性点,端线(相线、火线),相电压:端线与中性线间(发电机每
3、相绕组)的电压,线电压:端线与端线间的电压,Up,Ul,9,由相量图可得,相量图,30,根据KVL定律,(2)线电压与相电压的关系,10,同理,30,11,4. 三相电源的三角形联结,12,5.2 负载星形联结的三相电路,三相负载,不对称三相负载: 不满足 Z1 =Z2 = Z3 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。,13,三相负载连接原则 (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。,额定相电压为 220伏的单相负载,额定线电压为 38
4、0伏的三相负载,14,2. 负载星形联结的三相电路,线电流:流过端线的电流,相电流:流过每相负载的电流,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,15,1)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,(2) 负载Y联结三相电路的计算,16,负载对称时,中性线无电流, 可省掉中性线。,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。,(3)对称负载Y 联结三相电路的计算,17,1
5、8,中性线电流,19,(2) 三相负载不对称(R1=5 、R2=10 、R3=20 ) 分别计算各线电流,中性线电流,20,解: (1) A相短路,1) 中性线未断,此时 L1 相短路电流很大, 将L1相熔断丝熔断, 而 L2 相和 L3 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) L1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) L1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。,例2:照明系统故障分析,21,此情况下,L2相和L3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)
6、 ,这是不允许的。,2) L1相短路, 中性线断开时,此时负载中性点N即为L1, 因此负载各相电压为,22,(2) L1相断路,2) 中性线断开,L2 、 L3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, 由图可求得,23,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。,24,第13讲结束,习题 第六版 5.2.1, 5.2.2, 5
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