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1、第六单元 三相交流电路,本章重点,下 页,上 页,返 回,重点,1.三相电路的基本概念,2.对称三相电路的分析,3.三相电路的功率,下 页,上 页,返 回,三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。,发电方面：比单相电源可提高功率50；,输电方面：比单相输电节省钢材25；,6.1 三相交流电,三相电路的优点,下 页,上 页,配电方面：三相变压器比单相变压器经济且便于接入负载；,运电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。,返 回,三相电路的特殊性,（1）特殊的电源,（2）特殊的负载,（3）特殊的连接,（4）特殊的求解方式,以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系
2、统采用的主要供电方式。,研究三相电路要注意其特殊性。,下 页,上 页,返 回,1.三相电源的产生,通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120，当转子以均匀角速度转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。,三相同步发电机示意图,三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电源。,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,瞬时值表达式,波形图,A、B、C 三端称为始端，X、Y、Z 三端称为末端。,下 页,上 页,返 回,相量表示,对称三相电源的特点,下 页,上 页,返 回,正序(顺序)：ABCA,负序(逆序)：ACBA,相序的实际意义：,以后如果不加说明
3、，一般都认为是正相序。,正转,反转,三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。,对称三相电源的相序,三相电机,下 页,上 页,返 回,2. 三相电源的连接,X, Y, Z 接在一起的点称为Y连接对称三相电源的中性点，用N表示。,（1）星形连接(Y连接),下 页,上 页,返 回,（2）三角形连接(连接),三角形连接的对称三相电源没有中点。,注意,下 页,上 页,返 回,6.2 三相负载的连接,1. 星形连接,称三相对称负载,三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载，三相负载也有二种连接方式。,下 页,上 页,返 回,2. 三角形连接,称三相对称负载,下 页,上 页,返 回,3.
4、三相电路,三相电路就是由对称三相电源和三相负载连接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：,当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。,注意,下 页,上 页,返 回,三相四线制,三相三线制,下 页,上 页,返 回,名词介绍,端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。,中线：中性点N引出线， 连接无中线。,4.线电压(电流)与相电压(电流)的关系,下 页,上 页,返 回,相电压：每相电源的电压。,线电压：端线与端线之间的电压。,线电流：流过端线的电流。,下 页,上 页,返 回,负载的相电压：每相负载上的电压。,负载的线电压：负载端线间的电压。,线电流：流过端线的电流。,相电流：流过每相负
5、载的电流。,下 页,上 页,返 回,Y连接,相电压和线电压的关系,下 页,上 页,返 回,利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：,线电压对称(大小相等，相位互差120o),一般表示为：,下 页,上 页,返 回,对Y连接的对称三相电源,所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。,(1) 相电压对称，则线电压也对称,(3) 线电压相位领先对应相电压30o。,结论,下 页,上 页,返 回,连接,线电压等于对应的相电压,以上关于线电压和相电压的关系也适用于对称星型负载和三角型负载。,注意,下 页,上 页,返 回,连接电源始端末端要依次相连。,正确接法,错误接法,I =0 电源中不会产
6、生环流,I 0 电源中将会产生环流,下 页,上 页,返 回,相电流和线电流的关系,Y连接时，线电流等于相电流。,Y连接,结论,下 页,上 页,返 回,结论,连接的对称电路：,(2) 线电流相位滞后对应相电流30o。,连接,下 页,上 页,返 回,例1,对称三相负载分别接成Y和型。求线电流。,解,应用：Y降压起动。,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,(1),下 页,上 页,返 回,(2),(3),下 页,上 页,返 回,作业,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,(1),(2),作业,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,
7、返 回,1. 对称三相电路功率的计算,6.3 三相交流电路的功率,Pp=UpIpcos,三相总功率： P=3Pp=3UpIpcos,平均功率,下 页,上 页,返 回,(1) 为相电压与相电流的相位差(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。,(2) cos为每相的功率因数，在对称三相制中有 cos A= cos B = cos C = cos 。,(3) 公式计算电源发出的功率(或负载吸收的 功率)。,注意,下 页,上 页,返 回,例2,已知对称三相电路线电压Ul ，问负载接成Y和各从电网获取多少功率？,解,结论,(1) 当负载由Y改接成时，若线电压不变，则由于相电压与相电流增大 倍，所
8、以功率增大3倍。,(2)若负载的相电压不变，则不论怎样连接其功率不变。,下 页,上 页,返 回,无功功率,Q=QA+QB+QC= 3Qp,视在功率,2）这里的，P、Q、S 都是指三相总和。,1）功率因数也可定义为： cos =P/S,注意,3）不对称时 无意义,下 页,上 页,返 回,对称三相负载的瞬时功率,下 页,上 页,返 回,单相：瞬时功率脉动,三相：瞬时功率恒定,电动机转矩: m p可以得到均衡的机械力矩。避免了机械振动。,下 页,上 页,返 回,2. 三相功率的测量,三表法,若负载对称，则需一块表，读数乘以 3。,三相四线制,下 页,上 页,返 回,二表法,测量线路的接法是将两个功率
9、表的电流线圈串到任意两相中，电压线圈的同名端接到其电流线圈所串的线上，电压线圈的非同名端接到另一相没有串功率表的线上。（有三种接线方式）,三相三线制,注意,下 页,上 页,返 回,若W1的读数为P1 , W2的读数为P2 ，则三相总功率为：,P=P1+P2,下 页,上 页,返 回,证明：, 因负载可以变为Y，故上述结论仍成立。,p=uAN iA + uBN iB+ uCN iC,iA + iB+ iC=0 iC= (iA + iB),p= (uAN uCN)iA + (uBN uCN) iB = uACiA +uBC iB, 1 :uAC 与iA的相位差，2 是uBC 与iB的相位差。,设负载
10、是Y型连接,注意,下 页,上 页,返 回,只有在三相三线制条件下，才能用二表法，且不论负载对称与否。,3.按正确极性接线时，若出现一个表指针反转即读数为负，将其电流线圈极性反接使指针指向正数，但此时读数应记为负值。,两表读数的代数和为三相总功率，单块表的读数无意义。,4.负载对称情况下，有：,注意,下 页,上 页,返 回,求：(1)线电流和电源发出的总功率；(2)用两表法测三相负载的功率，画接线图 求两表读数。,解,例3,已知Ul =380V，Z1=30+j40，电动机 P=1700W，cosj=0.8(感性)。,(1),下 页,上 页,返 回,电动机负载：,总电流：,下 页,上 页,返 回,
11、表W1的读数P1：,(2)两表接法如图,P1=UACIAcos 1 = 3807.56cos(46.2 30) =2758.73W,表W2的读数P2：,P2=UBCIBcos 2= 3807.56cos( 30+ 46.2 ) = 685.26W=P-P1,下 页,上 页,返 回,例4,根据图示功率表的读数可以测取三相对称负载的什么功率？,解,画出相量图，得功率表的读数：,P=UBCIAcos(900+ ),=UlIlsin,根据功率表的读数可以测取负载的无功功率。,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,星形连接,三角形连接,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,星形连接,三角形连接,下 页,上 页,返 回,作业,6-6 ( 10A ) ( )12 ( IY=10A、PY=1500W ) ( I=30A、P=4500W),P138 6-2,
