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1、第4章 三相正弦交流电,4.1 三相电源,4.2 三相负载,退 出,4.3 三相电路的功率,4.1 三相电源,4.1.1 三相对称正弦交流电压源,4.1.2 三相电源的星形连接,退 出,4.1.3 三相电源的三角形连接,4.1.1 三相对称正弦交流电压源,三相对称正弦交流电压源是由3个相同频率、相等幅值、初相依次滞后120的正弦电压源连接成星形（Y）或三角形（）组成的电源。,3个正弦电源正端极性记为A、B、C，负极性记为X、Y、Z，图中每一个正弦电压源称为三相电压源当中的一相，依次为A相、B相、C相。在我国电力系统中一般采用黄、绿、红三种颜色区别三相电压。,1三相电源表达式,三相对称正弦交流电
2、压各相的波形和相量图如图4-2、图4-3所示。,或,对称三相电压满足：,4.1.2 三相电源的星形连接,根据图4-4所示，若将发电机的3个绕组的末端x、y、z连在一起，这种连接方式称为星形连接。x、y、z连接在一起的点称为中性点（或零点），引出的连线称为中性线N（或零线），从A端、B端、C端引出的连线称为相线或端线（俗称火线）。,中线,相线与中性线之间的电压称为相电压，用Up表示；每两根相线之间的电压称为线电压，用Ul表示。,4.1.3 三相电源的三角形连接,将三相电源中每相绕组的首端依次与另一相绕组的末端连在一起，形成闭合回路，然后从三个连接点引出三根相线，如图4-6所示，,这种连接方法称为
3、三相电源的三角形连接或形连接。这种连接方式的线电流、相电流和线电压、相电压之间的关系如下：,4.2 三相负载,4.2.1 三相负载的星形连接,4.2.2 三相负载的三角形连接,退 出,所谓对称三相负载，即每相负载相同，电抗的性质一样，数值相同。如果三相电源对称，三相负载对称，由此组成的供电系统，称为对称三相电路。,4.2.1 三相负载的星形连接,三相四线制在负载对称时，中线电流为零；负载不对称时，线电流不对称，中线电流不为零。三相四线制的中性线不能断开，更不允许安装熔断器和开关。,4.2.2 三相负载的三角形连接,负载的三角形连接，每相负载两端的电压都是电源的线电压，每相负载中流过的电流为负载
4、的相电流。,由相量图可知，由于是负载对称，相电流、线电流均为数值相等、相位互差120的三相对称电流，线电流等于倍相电流。,4.3 三相电路的功率,4.3.1 有功功率,4.3.2 无功功率,退 出,4.3.3 视在功率,4.3.4 瞬时功率,4.3.1 有功功率,在三相电路中，三相电源发出的有功功率等于三相负载吸收的有功功率，即等于各相有功功率之和。,在对称三相电路中,如果三相负载为星形联接，则：,如果三相负载为三角形联接，则：,对称的三相负载不论星形连接，还是三角形负载，它的总有功功率,4.3.2 无功功率,在三相电路中，三相电源的无功功率也等于三相负载的无功功率，即等于各相无功功率之和。,
5、无论对称负载以哪种方式连接,4.3.3 视在功率,三相电路的视在功率可以表示为,对称三相负载的视在功率为,4.3.4 瞬时功率,对称三相电路的瞬时功率，它等于各相电路的瞬时功率之和。以Y形连接为例讨论三相电路负载的瞬时功率。,各相负载的瞬时功率之和为,因此，对称三相电路的总瞬时功率是一个常数，等于三相电路的平均功率，这个结论对负载Y形联接和联接都适用，这也是三相制的优点之一；不管是三相发电机还是三相电动机，它的瞬时功率为一个常数，这就意味着它们的机械转矩是恒定的，从而避免运转时的振动，使得运行更加平稳。,解：电动机的额定功率是指满载时轴上输出的机械功率。额定功率Pn与电动机额定输入电动率Pin
6、的比就是它的满载效率，用表示，即：,【例4-1】一台10 kW的三相异步电动机接到线电压是380V的线路上按额定运行。已知电动机满载时的功率因数是0.87，效率是87.5%，求其额定电流。,所以电动机的额定电流（指线电流）,1 三相电路，三个频率相同、振幅相等而相位上互差120的正弦量统称为对称三相正弦量，对称三相正弦量的瞬时值之和及相量和恒等于0。2 三相电源有星形连接和三角形连接两种连接方式。星形连接的相电压和线电压是对称的，线电压等于相电压的 倍，线电压相位比对应的相电压超前。三角形连接的线电压等于相电压。3 三相负载也有星形连接和三角形连接两种连接方式。4 对称三相电路，对称三相电路可化为YY接线，中线不起作用，形成各相的独立性，因而可归结为一相计算。,本章小结,5 不对称三相电路，不对称三相电路可看成是复杂电路的一种特殊的类型，直接利用米尔曼定理求负载中性点电压，然后求得各支路电流。6 三相电路的功率，三相电路的功率为三相功率之和，对称三相电路不论是星形联接还是三角形联接都可按下式计算：,
