第5章三相电路PPT教案

会计学1第第5章三相章三相(sn xin)电路电路第一页，共52页。第1页/共51页第二页，共52页。第2页/共51页第三页，共52页。第3页/共51页第四页，共52页。转子转子(zhun z)磁场磁场第4页/共51页第五页，共52页。第5页/共51页第六页，共52页。1msinuUt 2msin120()uUt 3msin120()uUt 波形波形图图uu1u2u3tO第6页/共51页第七页，共52页。10UUU 213120j22()UUU 313120j22()UUU 相量图相量图1U 120012003U 12002U 第7页/共51页第八页，共52页。三相对三相对(xingdu)称电压的瞬时值或相量之和称电压的瞬时值或相量之和为为 零零电动势参考方向：绕组电动势参考方向：绕组(roz)尾端尾端首端首端1230uuu1230UUU+u2u3U2U1V1V2W1W2+ u1第8页/共51页第九页，共52页。(1) 联接联接(lin ji)方式方式中性点或零点中性点或零点(ln din)321UUU、312312UUU、Up3U+2U+1U、ULNL2L3L1u1+u3+u2+12U+23U+31UU1V1W1第9页/共51页第十页，共52页。2112UUU3223UUU1331UUU由相量图可得由相量图可得L1NL2L3u1+u3+u2+3U+2U+1U12U+23U+31U3LPUU 302U12U1U3U2U 303U 23U 3031U1U 第10页/共51页第十一页，共52页。发电机的绕组连成星形时，引出四根导线（称为三相发电机的绕组连成星形时，引出四根导线（称为三相(sn xin)四线制），这样就有可能给予负载两种电压，一种四线制），这样就有可能给予负载两种电压，一种220V，一种，一种380V。 当发电机的绕组连成星形时，不一定都引出中性线。（负载对当发电机的绕组连成星形时，不一定都引出中性线。（负载对称时）称时）第11页/共51页第十二页，共52页。321321XXXRRR 321321 ZZZ第12页/共51页第十三页，共52页。PINILI+Z2Z3Z11U2U3U+2I3I1IN 电源中性点电源中性点N 负载中性点负载中性点NI2I 3I 1I 第13页/共51页第十四页，共52页。1I2I3INI1I+Z2Z3Z11U2U3U+1U0001122330120120,UUUUUU 第14页/共51页第十五页，共52页。于是每相负载于是每相负载(fzi)中的电流中的电流011111111002222222200333333330- 120120120120UUIIZZUUIIZZUUIIZZ 123, 为每相负载中电压与电流的位相差为每相负载中电压与电流的位相差由上图应用由上图应用(yngyng)基尔霍夫电流定律，得中性线电流基尔霍夫电流定律，得中性线电流123NIIII第15页/共51页第十六页，共52页。负载负载(fzi)对称时对称时,中性线无电流中性线无电流,可省掉中性线。可省掉中性线。所以，负载所以，负载(fzi)三相电流也对三相电流也对称。称。 负载对称时，负载对称时，只需计算一相电只需计算一相电流，其它两相电流，其它两相电流可根据对称性流可根据对称性直接写出。直接写出。AIAIAI1501090103010321 可知：如：1I2I3INI1I+Z2Z3Z11U2U3U+123ZZZ因为三相电压对称因为三相电压对称,且且1230NIIII即为三相三线制电路即为三相三线制电路第16页/共51页第十七页，共52页。N+2I3I1INI1U2U3UN R1R2R3L1L3L2若若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性线电，求线电流及中性线电若若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流及求线电流及 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。 负载为负载为)Vsin(12303142380tu电灯组，电灯组，流流 IN ;中性线电流中性线电流 IN 。第17页/共51页第十八页，共52页。中性线电流中性线电流0321NIIII解：解： 已知：已知：V1230380UV10220U A044A50220111 RUI(1) 线电流线电流 三相对称三相对称A120442IA120443IN+2I3I1INI1U2U3UN R1R2R3L1L3L2第18页/共51页第十九页，共52页。(2) 三相负载不对称（三相负载不对称（R1=5 、R2=10 、R3=20 ） 分别计算分别计算(j sun)各线电流各线电流中性线电流中性线电流(dinli)AA3331201120120220RUIAA2221202210120220RUIA1929 AAA3211201112022044IIIINAA11104450220RUI第19页/共51页第二十页，共52页。解解: (1) L1相短路相短路(dunl)1) 中性线未断中性线未断 3第20页/共51页第二十一页，共52页。 此时此时(c sh)负载中负载中性点性点N即为即为L1, 因此负因此负载各相电压为载各相电压为VV3313221213803800U,UUU,UU,U 3+1U2U3U第21页/共51页第二十二页，共52页。 L2、L3相灯仍承受相灯仍承受(chngshu)220V电压电压, 正常工作。正常工作。A20103803223712.RRUIV3212710712.IR UV3325420712.IR UIL2L3+ 3第22页/共51页第二十三页，共52页。第23页/共51页第二十四页，共52页。Z12Z23Z31L1L3L2+31U12U23U23I12I31I1I2I3I12I23I31I用用 表示表示PI321III、用用 表示表示LI第24页/共51页第二十五页，共52页。(1) 负载负载(fzi)相电压相电压=电源线电压电源线电压即即: UP = ULZ12Z23Z31L1L3L2+31U12U23U23I12I31I1I2I3I0001212232331310120120,UUUUUU 设相电压设相电压 为电压参考量，则为电压参考量，则12U 第25页/共51页第二十六页，共52页。012121212121212120023232323232323230031313131313131310- 120120120120UUIIZZUUIIZZUUIIZZ 122331,为每相负载中电压与电流的位相差为每相负载中电压与电流的位相差11231,III 22312,III 23313III第26页/共51页第二十七页，共52页。I23I12IU23U12U31301I31II2I3ZUIIIIPP312312RXarctan312312 123LIIII 3PLII 第27页/共51页第二十八页，共52页。L3三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为380伏的三相负载伏的三相负载第28页/共51页第二十九页，共52页。负载负载(fzi)的额定电压的额定电压 = 电源的线电压电源的线电压应作应作 联结联结负载的额定电压负载的额定电压 = 电源线电压电源线电压31应作应作 Y 联结联结 三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形，而照明负载一般成三角形，而照明负载一般(ybn)都联结成星形都联结成星形（具有中性线）。（具有中性线）。第29页/共51页第三十页，共52页。1 3pp,LLUUII对称对称(duchn)(duchn)负载负载 联结时：联结时： 33P PcoscosLLPU IU I1 3pp,LLUUII对称负载对称负载Y联结时：联结时：相电压与相相电压与相电流的相位差电流的相位差当负载对称时：当负载对称时：P = 3Up Ipcos 所所以以第30页/共51页第三十一页，共52页。同理：同理： 3 3p psinsinLLQU IU I22 3 3PPLLSPQU IU I第31页/共51页第三十二页，共52页。LLUIZ 21121ZZUI21121ZZUIPLUIZ 3PLII PLUU 3PLUU ZUIPP 1I2I3INI1I+Z2Z3Z11U2U3U+第32页/共51页第三十三页，共52页。12113UIZ Wcos23202203803 PWcos53202203803 P Wcos53202202203 P 正误正误(zhngw)判判断断1121ZUI3301121ZUI330532030380ZUV12三相负载对称已知：第33页/共51页第三十四页，共52页。 有一三相电动机有一三相电动机, 每相的等效电阻每相的等效电阻R = 29, 等效等效 感抗感抗XL=21.8, 试求下列两种情况下电动机的相电流、试求下列两种情况下电动机的相电流、 线电流以及从电源输入的功率，并比较线电流以及从电源输入的功率，并比较(bjio)所得的结果：所得的结果： (1) 绕组联成星形接于绕组联成星形接于UL =380 V的三相电源上的三相电源上; (2) 绕组联成三角形接于绕组联成三角形接于UL=220 V的三相电源上。的三相电源上。解解:(1)A1 . 6A8 .212922022PP ZUIW8 .2129291 . 63803cos322LL IUPWk2 . 38 . 01 . 63803 第34页/共51页第三十五页，共52页。Wk2 . 3W8 . 05 .102203cos3LL IUPA1 . 6A8 .212922022PP ZUI(2)A5 .103PL II 比较比较(bjio)(1), (2)的结果的结果: 有的电动机有两种额定电压有的电动机有两种额定电压, 如如220/380 V。当电源电压为当电源电压为380 V时时, 电动机的绕组电动机的绕组(roz)应联结成星形；应联结成星形；当电源电压为当电源电压为220 V时时, 电动机的绕组电动机的绕组(roz)应联结成三角形。应联结成三角形。在三角形和星形两种联结法中在三角形和星形两种联结法中, 相电压、相电流相电压、相电流以及功率都未改变以及功率都未改变，仅，仅三角形联结情况下的线电流三角形联结情况下的线电流比星形联结情况下的线电流增大比星形联结情况下的线电流增大 倍倍。3第35页/共51页第三十六页，共52页。例例2:解解:3cosLLPU I 357003 380 100 866cos/.LLPU I 3802233 10pLppUUZII 30866. 0arccos 3022 ZZ33 380 10303291sinsinvarLLQU I 33 380 106528 V ALLSU I 第36页/共51页第三十七页，共52页。 ZYR 线电压线电压UL为为380 V的三相电源上，接有两组对称的三相电源上，接有两组对称三相负载：一组是三角形联结的电感性负载，每相三相负载：一组是三角形联结的电感性负载，每相阻抗阻抗 ; 另一组是星形联结的电阻性另一组是星形联结的电阻性负载，每相电阻负载，每相电阻R =10 , 如图所示。试求：如图所示。试求：(1) 各组负载的相电流；各组负载的相电流；(2) 电路线电流；电路线电流；(3) 三相有功功率。三相有功功率。 373 .36Z设设解：解：V120380UV130220U则第37页/共51页第三十八页，共52页。 A-36.303801212 37471037.ZUI A0-11 322YYRUI A0-1 67131833734710.I A111 746383022671318.IIIY第38页/共51页第三十九页，共52页。1U12UYI11I1IWk4 . 2144809546W223803W8 . 013.183803cos3cos3YLLLLY IUIUPPP-30o-67o-46.7o第39页/共51页第四十页，共52页。例例4:解法解法(ji f)1:V120380U设V130220U则Y113750003380 1114 A/cos/LLIPU 223360003380 0 868 A/cos/.LLIPU A1Y30114IA167683037068I 378 .0arccos2 A11Y144173III故A173 lI即即第40页/共51页第四十一页，共52页。解法解法(ji f)2: 01arccos1 378 . 0arccos2 01 Q222tan36tan3727 k varQP kW111367521 PPPvark2721 QQQAkV114271112222 QPS31140003380173 A/LLISU故第41页/共51页第四十二页，共52页。 三相对三相对(xingdu)称负载作三角形联结，称负载作三角形联结，UL =220V，当当 S1、S2 均闭合时，各电流表读数均为均闭合时，各电流表读数均为17. 3A，三相，三相 功功 率率P = 4.5 kW，试求，试求: 1) 每相负载的电阻和感抗；每相负载的电阻和感抗； 2) S1合、合、S2断开时断开时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P； 3) S 1断、断、S 2闭合时闭合时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P。AAAS2Z12Z23第42页/共51页第四十三页，共52页。或：或：P =I 2R P =UIcos tg =XL / R 223/32.17220PPIUZLL3cosIUP 68. 0 1568. 022cos ZR 1 .16733. 022sin ZXL(1) 由已知条件由已知条件(tiojin)可求得可求得AAAS2Z12Z23第43页/共51页第四十四页，共52页。 I1 = I3 = 10A I2 = 17.32 A因为开关因为开关S均闭合均闭合(b h)时时 每相有功功率每相有功功率 P =1.5 kW 当当 1合、合、2断时，断时，Z12、Z23 的相电压和相电流不的相电压和相电流不变，则变，则P12、P23不变。不变。AAA第44页/共51页第四十五页，共52页。L31相电流相电流 I = 0A I1I2 P = 1/4 PAB+ 1/4 PBC +PCA = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kWAAAS1第45页/共51页第四十六页，共52页。lI11I12IPU+第46页/共51页第四十七页，共52页。A1260502204070.IA560425.A633312111546.IIIA11012206030IA0188.VU1 .设设 =220 01I11I12IPU+第47页/共51页第四十八页，共52页。另解另解: (2) 605 . 0arccos1 01arccos2 02 Qvar1454906tg21040tg111 PQW1380090602104021 PPPvar1454921 QQQAV2005314549138002222 QPSA4 .303803/200533/ llUSI故故第48页/共51页第四十九页，共52页。 某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接(lin ji)的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因？P 三三层层二层二层CU+一层一层第49页/共51页第五十页，共52页。 (2) 当当P处断开处断开(dun ki)时，二、三层楼的灯串联接时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度电压亮度不变。不变。(3) 因为三楼灯多于因为三楼灯多于(du y)二楼灯即二楼灯即 R3 R2 , 所以三楼所以三楼灯比灯比二楼灯暗。二楼灯暗。P 三层三层二层二层一层一层CU+第50页/共51页第五十一页，共52页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第51页/共51页第五十二页，共52页。