第5章三相电路.ppt
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,教学内容,掌握三相四线制电路中单相及三相负载的正确联结，并了解中性线的作用；掌握相电压（相电流）与线电压（线电流）在对称三相电路中的相互关系；掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算方法。,教学要求,重点,三相电源与三相负载的正确联结，对称三相电路的计算。,难点,负载三角形联结的三相电路计算。,学时数,讲课3学时，习题1学时。,5.1 三相电压,5.1.1 三相电压,例如：三相对称正弦电压,三相对称交流电：幅值相等，频率相同，相位互差120°。,5.1 三相电压,三相对称正弦电压的瞬时值或相量之和为零，即,相序：三相交流电压出现正幅值(或相应零值)的顺序。,电力系统一般采用正序，即U1V2W3。,三相电源的联结方式,星形联结,三角形联结,5.1 三相电压,结论：三相对称交流电的瞬时值或相量之和为零。,相序分为正序（顺序）和反序（逆序）。,中性线(零线),中性点 (零点),发电机的星形联结,5.1.2 三相电源的星形联结,5.1 三相电压,相电压：u1、u2、u3,线电压：u12、u23、u31,线电流：i1、i2、i3,相电流：iU、iV、iW,线电压与相电压的关系,5.1 三相电压,线电压的有效值一般用 Ul 表示,相电压的有效值一般用 Up 表示,电源星形联结时，电源的线电流等于相电流,线电流与相电流的关系,发电机（或变压器）的绕组连成星形时，可以形成（视负载对称与否）三相四线制电路，有可能（视负载的联结方式而定）给负载提供两种电压，即相电压与线电压。,通常在低压配电系统中（三相四线制）相电压为220V，线电压为380V。,5.1 三相电压,5.1.3 三相电源的三角形联结,结论：电源星形联结时，三相线电压也是对称的，其大小为相电压的 倍，相位上超前对应的相电压 。,只能形成三相三线制电路，提供线电压。,5.2 负载星形联结的三相电路,5.2.1 三相负载,三相负载的连接方式,三相负载的连接原则,星形联结,三角形联结,负载的额定电压应当等于电源提供的电压，若不等于，则需用变压器；,单相负载应当比较均匀地分配在各相之中。,负载对称,负载不对称,负载对称,负载不对称,电灯(单相负载)的额定电压为220V,电动机(三相负载)的额定电压为380V,5.2 负载星形联结的三相电路,5.2.2 负载星形联结的三相电路,5.2 负载星形联结的三相电路,负载端的线电压：任意两负载端线之间的电压。,负载端的相电压：每相负载两端的电压。,负载端的相电压等于电源端的相电压。,负载端的线电压等于电源端的线电压。,将各相分别看作单相电路计算。,5.2 负载星形联结的三相电路,Y：三相三线制 Y0：三相四线制,负载的线电流：每根相线中的电流。,负载的相电流：每相负载中的电流。,中线电流：流经中线的电流。,线电流等于相电流,不对称三相负载星形联结三相电路的计算,设电源相电压 为参考相量，则,5.2 负载星形联结的三相电路,每相负载中的电流分别为,中性线无电流通过，可去掉中性线(三相三线制电路),因为电源与负载都对称，所以负载电流也对称。,负载对称，即,归为一相的计算方法：对于对称三相电路只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。,5.2 负载星形联结的三相电路,对称三相负载星形联结三相电路的计算,例1：有一星形联结的三相负载，每相的电阻R = 6，感抗XL = 8。电源电压对称，设 ，试求电流。,5.2 负载星形联结的三相电路,解：,例2：有一星形联结的不对称三相负载(电灯组)，在额定电压(220V)下其电阻分别为R1= 5，R2= 10，R3 = 20，电源电压对称，每相电压 Up = 220V。试求负载相电压、负载电流及中性线电流。,解：,5.2 负载星形联结的三相电路,负载相电压等于电源相电压，即220V。,例3：有一星形联结的三相不对称负载(电灯组)，L1相短路时；L1相短路而中性线又断开时；试求各相负载上的电压。,解：,5.2 负载星形联结的三相电路,×,此时负载中性点 即为L1 。,此时，L2相与L3相的电灯组上所加的电压都超过电灯的额定电压(220V)，这是不允许的。,5.2 负载星形联结的三相电路,例4：有一星形联结的三相不对称负载(电灯组)，L1相断开时；L1相断开而中性线也断开时，试求各相负载上的电压。,×,解：,×,此时电路成为单相电路,L3相负载端电压高于额定电压； L2相负载端电压低于额定电压。,负载不对称而又没有中性线的星形联结，负载的相电压就不对称，此时势必引起有的相的电压高于负载的额定电压，有的相的电压低于负载的额定电压，使负载无法正常工作。,中性线的作用在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，中性线不能断开，中性线(指干线)内不允许接熔断器或闸刀开关。,结论,5.2 负载星形联结的三相电路,照明负载通常是不对称的，需采用三相四线制电路；,三相电动机通常是对称的，需采用三相三线制电路。,5.3 负载三角形联结的三相电路,负载的相电压等于电源的线电压。由于通常电源的线电压都对称，因此不论负载对称与否，其相电压总是对称的，即,负载的相电压等于其线电压； 负载的相电流不等于其线电流。,不对称负载三角形联结的相电流与线电流的关系,线电流,相电流,5.3 负载三角形联结的三相电路,若负载对称，即,5.3 负载三角形联结的三相电路,对称负载三角形联结的相电流与线电流的关系,则负载的相电流也对称，即,三相电动机的绕组可以联结成星形，也可以接成三角形，而照明负载一般都接成星形(具有中性线)。,5.3 负载三角形联结的三相电路,由相量图可知负载的线电流对称，其大小为负载相电压的 倍，负载线电流滞后其相应相电流30°。,5.4 三相功率,不论负载是星形联结或是三角形联结，总的有功功率必定等于各相有功功率之和。,对称负载三角形联结时,对称负载星形联结时,当负载对称时,总结：不论对称负载是星形联结或是三角形联结，其功率均为：,角为相电压与相电流之间的相位差。,工程上功率通常用线电压和线电流表示，因为线电压和线电流的数值容易测量或是已知的。,5.4 三相功率,例：有一三相电动机，每相等效电阻 R = 29，等效 感抗 XL = 21.8，绕组为星形联结接于 Ul = 380V的三相电源上。试求电动机的相电流、线电流以及从电源输入的功率。,解:,5.4 三相功率,本章作业,P168 5.2.4（星形） 5.4.1（三角形）,
