[工学]第12章三相电路课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第11章 三相电路,重点,1.三相电路的基本概念,2.对称三相电路的分析,3.不对称三相电路的概念,4.三相电路的功率,第11章 三相电路重点 1.三相电路的基本概念 2.对称三相,1,三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差,120,0,的正弦电动势作为供电电源的电路。,三相电路的优点：,（1）发电方面：比单项电源可提高功率,50,；,（2）输电方面：比单项输电节省钢材,25,；,（3）配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接,入负载；,（4）运电设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维,护方便等优点。,以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。,三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相,2,研究三相电路要注意其特殊性，即：,（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,研究三相电路要注意其特殊性，即：（1）特殊的电源（2）,3,1.对称三相电源的产生,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。,N,S,I,w,A,Z,B,X,C,Y,三相同步发电机示意图,11.1 三相电路,1.对称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,4,（1）瞬时值表达式,A,+,X,u,A,B,+,Y,u,B,C,+,Z,u,C,（2）波形图,A、B、C,三端称为始端,，,X、Y、Z,三端称为末端,。,t,u,A,u,B,u,u,C,O,（1）瞬时值表达式A+XuAB+YuBC+ZuC（2,5,（3）相量表示,120,120,120,（4）对称三相电源的特点,（3）相量表示120120120（4）对称三相电源,6,正序(顺序)：,ABCA,负序(逆序)：,ACBA,A,B,C,相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。,以后如果不加说明，一般都认为是正相序。,D,A,B,C,1,2,3,D,A,C,B,1,2,3,正转,反转,（5）对称三相电源的相序,A,B,C,三相电源中各相电源经过同一值(如最大值)的先后顺序,正序(顺序)：ABCA负序(逆序)：ACBAAB,7,2.三相电源的联接,把三个绕组的末端,X,Y,Z,接在一起，把始端,A,B,C,引出来,+,A,N,X,+,B,Y,+,C,Z,A,+,X,+,+,B,C,Y,Z,A,B,C,N,X,Y,Z,接在一起的点称为,Y,联接对称三相电源的中性点，用,N,表示。,（1）星形联接(,Y联,接),2.三相电源的联接把三个绕组的末端 X,Y,Z 接在一,8,（2）三角形联接(联,接),+,A,X,B,Y,C,Z,+,+,A,+,X,+,+,B,C,Y,Z,A,B,C,三角形联接的对称三相电源没有中点。,三个绕组始末端顺序相接。,（2）三角形联接(联接)+AXBYCZ+A+X+,9,名词介绍：,(1)端线(火线)：始端,A,B,C,三端引出线。,(2)中线：中性点,N,引出线，,接无中线。,(3)三相三线制与三相四线制。,(5)相电压：每相电源的电压。,(4)线电压：端线与端线之间的电压。,A,+,X,+,+,B,C,Y,Z,A,B,C,A,+,X,+,+,B,C,Y,Z,A,B,C,N,名词介绍：(1)端线(火线)：始端A,B,C 三端引出,10,3.三相负载及其联接,三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分叫做一,相负载，三相负载也有星型和三角形二种联接方式。,A,B,C,N,Z,A,Z,C,Z,B,A,B,C,Z,BC,Z,CA,Z,AB,星形联接,三角形联接,称三相对称负载,3.三相负载及其联接 三相电路的负载由三部分组成，其,11,负载的相电压：每相负载上的电压。,线电流：流过端线的电流。,相电流：流过每相负载的电流。,A,B,C,N,Z,A,Z,C,Z,B,A,B,C,Z,BC,Z,CA,Z,AB,负载的线电压：负载端线间的电压。,负载的相电压：每相负载上的电压。线电流：流过端线的电流。相电,12,4.三相电路,三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：,电源,Y,Y,负载,电源,Y,负载,当组成三相电路的电源和负载都对称时，称对称三相电路,4.三相电路 三相电路就是由对称三相电源和,13,+,A,N,+,B,+,C,Z,Z,Z,N,三相四线制,+,+,+,A,B,C,Z,Z,Z,Y,Y,Y,+AN+B+CZZZN三相四线制+ABCZ,14,1.Y联接,11.2 对称三相电源线电压（电流）,与相电压（电流）的关系,A,+,X,+,+,B,C,Y,Z,A,B,C,N,1.Y联接11.2 对称三相电源线电压（电流）A+X,15,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120,o,),一般表示为：,30,o,30,o,30,o,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,16,对Y,接法的对称三相电源,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30,o,。,结论,对Y接法的对称三相电源 所谓的“对应”：对应相电,17,2.,联,接,即线电压等于对应的相电压。,A,+,X,+,+,B,C,Y,Z,A,B,C,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。,2.联接即线电压等于对应的相电压。A+X+B,18,关于,联,接电源需要强调一点：始端末端要依次相连。,正确接法,错误接法,I,=0,联,接电源,中不会产生环流。,注意,I,0,接电源,中将会产生环流。,关于联接电源需要强调一点：始端末端要依次相连。正确接法错误,19,3.相电流和线电流的关系,A,+,+,+,B,C,A,B,C,N,A,B,C,N,Z,Z,Z,星型联接时，线电流等于相电流。,结论,3.相电流和线电流的关系A+BCABCNAB,20,A,B,C,Z,Z,Z,A,B,C,Z/3,Z/3,Z/3,N,结论,(2)线电流相位滞后对应相电流,30,o,。,联接的对称电路：,ABCZZZABCZ/3Z/3Z/3N结论(2,21,11.3 对称三相电路的计算,对称三相电路由于电源对称、负载对称、线路对称，因而可以引入一特殊的计算方法。,1.,YY,联接(三相三线制）,+,_,+,_,_,+,N,n,Z,Z,Z,A,B,C,a,b,c,11.3 对称三相电路的计算 对称三相电路由于电源对,22,以,N,点为参考点，对,n,点列写节点方程：,+,_,+,_,_,+,N,n,Z,Z,Z,A,B,C,a,b,c,以N点为参考点，对n点列写节点方程：+_+_+NnZZZA,23,负载侧相电压：,因,N，n,两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为单相电路的计算。,+,_,+,_,_,+,N,n,Z,Z,Z,A,B,C,a,b,c,A相计算电路,+,A,N,n,a,Z,也为对称电压,负载侧相电压：因N，n两点等电位，可将其短路，且其中电流为零,24,计算电流：,为对称电流,结论,U,nN,=0，,电源中点与负载中点等电位。,有无,中线对电路情况没有影响。,2.对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可采用一相（,A,相）等效电路计算。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。,3.,Y,形联接的对称三相负载，其相、线电压、电流的关系为：,计算电流：为对称电流结论UnN=0，电源中点与负载中点等电位,25,2.,Y,联,接,+,_,+,_,_,+,N,Z,Z,Z,A,B,C,a,b,c,负载上相电压与线电压相等：,解法一,2.Y联接+_+_+NZZZABCabc负载上相电压,26,计算相电流：,线电流：,30,o,30,o,30,o,30,o,计算相电流：线电流：30o30o30o30o,27,(1)负载上相电压与线电压相等，且对称。,(2)线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相电流的 倍，相位落后相应相电流30。,故上述电路也可只计算一相，根据对称性即可得到其余两相结果。,+,_,+,_,_,+,N,Z,Z,Z,A,B,C,a,b,c,n,Z/3,结论,解法二,(1)负载上相电压与线电压相等，且对称。(2)线电流与相,28,+,A,N,n,a,Z/,3,利用计算相电流的一相等效电路。,+,A,B,b,a,Z,解法三,+ANnaZ/3利用计算相电流的一相等效电路。+ABba,29,3.电源为,联接时的对称三相电路的计算,将,接电源用,Y,接电,源替代，保证其线电压相等，再根据上述,YY，Y,接方法计算。,+,+,+,A,B,C,+,+,+,N,A,B,C,N,3.电源为联接时的对称三相电路的计算 将接电源用,30,例,b,+,+,+,_,_,_,A,C,B,Z,Z,l,Z,l,Z,l,Z,Z,a,c,+,A,N,n,a,Z/,3,Z,l,例b+_ACBZZlZlZlZZac+ANnaZ/,31,(1)将所有三相电源、负载都化为等值,Y,Y,接电路；,(2)连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；,(3)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：,(4)根据,接、,Y,接时,线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。,(5)由对称性，得出其它两相的电压、电流。,对称三相电路的一般计算方法:,一相电路中的电压为,Y,接时的相电压。,一相电路中的电流为线电流。,(1)将所有三相电源、负载都化为等值YY接电路；(2),32,例1,A,B,C,Z,Z,Z,Z,l,Z,l,Z,l,已知对称三相电源线电压为380V，,Z,=6.4+j4.8,，,Z,l,=6.4+j4.8,。,求负载Z的相电压、线电压和电流。,解,+,A,+,B,N,+,C,Z,l,Z,l,Z,l,Z,Z,Z,+,A,N,n,a,Z,Z,l,画出一相计算图,例1 ABCZZZZlZlZl已知对称三相电源线电压为380,33,+,A,N,n,a,Z,Z,l,+ANnaZZl,34,例2,A,B,C,Z,Z,Z,A,B,C,Z,Z,Z,一对称三相负载分别接成,Y,和,型。分别求线电流。,解,例2 ABCZZZABCZZZ一对称三相负载分别接成Y和型,35,例3,如图对称三相电路，电源线电压为,380V，|,Z,1,|=10,，cos,1,=0.6(,感性)，,Z,2,=j50,，,Z,N,=1+j2,。,求：线电流、相电流。,+,_,_,_,+,+,N,A,C,B,Z,1,Z,2,Z,N,N,解,+,_,Z,1,例3 如图对称三相电路，电源线电压为380V，|Z1|=10,36,根据对称性，得,B、C,相的线电流、相电流：,+,_,Z,1,根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：+_Z1,37,工学第12章三相电路课件,38,