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1、第5章 三相电路,5.1 三相电源,5.2 负载星形联接的三相电路,5.3 负载三角形联接的三相电路,5.4 三相功率,第5章 目录,5.1.1 三相交流电动势的产生,A,X,e,e,B,Y,e,e,C,Z,e,e,(1)t=0时,A相绕组的感应电动势达到最大。,(2)t=120时,B相绕组的感应电动势达到最大。,(3)t=240时,C相绕组的感应电动势达到最大。,5.1 三相电源,三相交流发电机结构示意图,第5章 5.1,各相绕组中感应电动势的正方向,三相对称电动势,eB,B,Y,eC,C,Z,t,0,2,eA=Emsin t,eB=Emsin(t 120),eC=Emsin(t+120),
2、三相对称电动势的幅值相等,频率相同,彼此间的相位差也相等。,相序A-B-C,第5章 5.1,5.1.2 三相电源的联接,A,B,C,1.发电机绕组星形联接,发电机绕组星形联接,可提供两种数值的电压。,相电压,线电压,第5章 5.1,中性线,相线,相线,相线,发电机绕组星形联接时线电压与相电压的关系,相电压,线电压,第5章 5.1,Ul=UP,在大小关系上，线电压是相电压的 倍，在相位上,线电压比相应的相电压超前30。,请牢记6个电压之间的关系,例:发电机绕组星形联接,已知线电压,=380,120 V，,解：由相量图得,第5章 5.1,2.三相绕组三角形联接,eA+eB+eC=0,提供一组三相对
3、称电压,第5章 5.1,A,B,C,N,不对称负载,当单相负载的额定电压等于电源的相电压时，应将负载接在相线与中性线之间。,5.2 负载星形联接的三相电路,三相四线制电路,第5章 5.2,A,B,C,N,ZA,ZB,ZC,1.三相不对称负载,N,A,B,C,每相负载上的电压等于电源的相电压,可分别计算各相负载中的电流,即,第5章 5.2,2.三相对称负载,ZA=ZB=ZC=Z,A,B,C,N,N,ZA,ZC,A,B,C,中性线电流,三相负载对称时可以不要中性线.,相量图,第5章 5.2,第5章 5.2,C,ZC,C,A,B,N,ZA,ZB,例：已知对称三相电源的相电压UP=220V，ZA=5，
4、ZB=10，ZC=20,各相负载的UN=220V。试求有中性线和无中性线两种情况下，各相负载的相电压、相电流及中性线电流,画出相量图。,N,A,B,解：（1）有中性线,19.1,ZA=5，ZB=10，ZC=20,第5章 5.2,相量图,（2）无中性线,先用节点电位法求出负载中性点与电源中性点间的电压,=83.2 19 V,A,B,C,N,N,ZA,ZB,ZC,各相负载的相电压,=14411 V,=249.5-139o V,第5章 5.2,=288 131o V,139o,131o,第5章 5.2,各相负载的相电流,A,B,C,N,ZA,ZB,ZC,例：在有中性线和无中性线两种情况下，分析A相负
5、载发生短路或断路时电路的工作情况。,（1）有中性线,A相负载发生短路,FU,仅A相熔断器熔断,B相、C相负载仍正常工作。,N,A,B,C,第5章 5.2,FU,FU,A,B,N,ZA,ZB,（2）无中性线,A相负载发生短路,FU,B相、C相负载承受电源线电压，IB、IC增大，,FU不一定熔断,B相、C相负载损坏。,N,A,B,第5章 5.2,C,ZC,C,FU,FU,A,B,N,ZA,ZB,（3）有中性线,A相断路,S,B相、C相负载正常工作。不受影响。,N,A,B,第5章 5.2,C,ZC,C,FU,FU,FU,（4）无中性线,A相断路,A,B,N,ZA,ZB,S,FU,N,A,B,第5章
6、5.2,C,ZC,C,FU,FU,从上面的例题可以看出:,(1)负载不对称而又没有中性线时,负载的相电压就 不对称,有的相的电压高于负载的额定电压,有的 低于负载的额定电压,这都是不允许的。三相负 载的相电压必须对称。,(2)不对称负载星形联接时必须有中性线。中性线的 作用就在于使星形联接的不对称负载的相电压对 称。中性线(指干线)内不应接入熔断器或闸刀开 关,以保证中性线不断开。,第5章 5.2,结 论,A,B,C,N,当负载的额定电压等于电源的线电压时，应将负载接在两根相线之间，形成三角形联接。,5.3 负载三角形联接的三相电路,第5章 5.3,A,B,C,ZBC,ZCA,ZAB,三相负载
7、三角形联接时，负载的相电压等于电源的线电压。因此，不论负载对称与否，其相电压总是对称的。,相电流,线电流,第5章 5.3,对称负载三角形联接,A,B,C,ZBC,ZCA,ZAB,ZAB=ZBC=ZCA=Z=Z,第5章 5.3,对称负载三角形联接时，电压、电流的相量图,第5章 5.3,A,B,C,R,R,R,N,例:三相对称电源,负载 R=38,UN=380V。接在A与N之间的单相负载 P=1100W,cos=0.5(感性),试求各相电流和线电流,并画出相量图。,P=UAIANcos,=220 IAN0.5,=1100 W,IAN=10 A,第5章 5.3,解：,51.2o,=24 51.2oA
8、,=17.3 150oA,=17.3+90oA,=15 j18.66,第5章 5.3,1.三相负载不对称,1.有功功率：P=PA+PB+PC,2.无功功率：Q=QA+QB+QC，QA=UAPIAPsin A,PA=UAPIAPcos A,1.有功功率：P=3PA=3UP IP cos,5.4 三相功率,2.三相负载对称,注意:式中的 角仍为相电压与相电流之间的相位差。,第5章 5.4,例1：已知三相四线制电路中，电源线电压有效值为380V，相序为A-B-C，负载为 Y 形连接，负载阻抗分别为ZA=22，ZB=2260，ZC=1130，试求：各相电流和中线电流的有效值。,解：,=17.32 30+20+150=2.68 150 A,IA=IB=10 A，IC=20 A，IN=2.68 A,解：,Z,Z,Z,IA,IAl,IAY,A,B,C,UAB,ZY3,=15.2 0 A,=15.2 60 A,=26.3 30 A,
