第七章三相电路.ppt

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,*,第七章 三相电路,第一节 三相电源,第二节 三相电源的联结,第三节 三相负载的联结,第四节 对称三相电路的计算,第五节 不对称三相电路的计算,第六节 三相电路的功率及其测量,1、单相电动势的产生,N,S,A,X,e,在两磁极中间，放一个线圈。,根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由,A,X,。,让线圈以,的速度顺时,针旋转。,合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到,单相,交流电动势。,7.1 三相电路,二、三相交流电动势的产生,A,X,Y,C,B,Z,S,N,定子,转子,定子中放三个线圈：,A,X,B,Y,C,Z,首端,末端,三线圈空间位置各差120,o,转子装有磁极并以,的速,度旋转。三个线圈中便产,生三个单相电动势。,三、三相电动势的表示式,三相电动势的特征：,大小相等，频率相同，相位互差120。,1.三角函数式,2.相量表示式及相互关系,E,m,（中线）,（火线）,（火线）,（火线）,A,X,Y,C,B,Z,N,三相四线,制供电,火线（相线）:,A,B,C,中线（零线）：,N,2.,三相电源星形接法的两组电压,相电压,：,火线对零线间的电压。,A,C,B,N,120,120,120,线电压,：,火线间的电压。,C,A,B,N,注意规定的,正方向,线电压和相电压的关系：,30,同,理：,线电压与相电压的通用关系表达式：,-为相电压,-为线电压,在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为,二、三角接法,A,A,X,Y,C,B,Z,B,C,特点：,线电压=相电压,短路,+,E,三个电源串接,能否造成短路？,直流电源行吗？,A,X,Y,Z,B,C,问题讨论,+,+,+,-,-,-,E,E,E,直流电源串接不行，,三相交流电源可以，,为什么？,A,X,Y,Z,B,C,E,m,三相交流电源中三个,电源可以串接的原因,在于：,三个电源的电压任何瞬间相加均为零。,星形接法,A,C,B,N,Z,Z,Z,三角形接法,A,C,B,Z,Z,Z,负载也有两种接法:,7.3 三相负载的联结,A,C,B,N,Z,Z,Z,相电流(负载上的电流)：,线电流(火线上的电流)：,A,C,B,N,Z,Z,Z,一、星形接法特点,相电流=线电流,*,:零线电流,*,线电压=相电压,线电压领先于相电压30,。,A,C,B,N,Z,Z,Z,二、三角形接法的特点,A,C,B,特点,：,负载相电压=线电压,各电流的计算,A,C,B,Z,AB,Z,BC,Z,CA,相电流,线电流,A,C,B,N,Z,A,Z,B,Z,C,解题思路：,一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求,电流。,7.4 对称三相电路的计算,一、负载做星形联结,1.负载对称时，只需计算一相。,如：,则：,据此可直接得出另两相电流：,（中线电流为0）,2.,负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。,负载对称时,问题及讨论,零线是否可以取消？,答：三相完全对称时，零线可以取消。称为,三相三线制。,A,C,B,Z,Z,Z,3.三相三线制供电时各相电流的计算,A,N,N,C,B,求：各相电流。,已知,：,每盏灯的额定值为:,220V、100W,用节点电位法,A,N,N,C,B,R,R,R,R,N,N,A,B,C,每盏灯为,220V、,100W,R,R,R,R,N,N,A,B,C,、,、,代入,R,值得：,应用实例-,照明电路,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,正确接法:,每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：,则每盏灯上都可,得到额定的工作电压220V,。,照明电路的一般画法,零线上不能加,刀闸和保险,A,B,C,N,.,.,.,一,层,二,层,三,层,讨论,照明电路能否采用三相三线制,供电方式？,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,N,不加零线,会不会出,现问题?,设线电压为380V。,A,相断开后，,B,、,C,两相串连，电压,U,BC,（380V）加在,B,、,C,负载上。如果两相负载对称，则每相负载上的电压为190V。,问题1,：,若一楼全部断开，二、三楼仍然接通,情况如何?,A,C,B,.,.,.,一层楼,二层楼,三层楼,分析：,结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。,问题2：,若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼,灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的,1/4）结果如何？,结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，,灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。,A,C,B,R,2,R,3,分析,关于零线的结论,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，,照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。,中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。,（2）负载对称时（,Z,AB,=,Z,BC,=,Z,CA,=,Z,），,各相电流有,效值相等，相位互差120,。有效值为：,A,C,B,Z,AB,Z,BC,Z,CA,（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。,二、负载做三角形联结,同理：,设：负载为阻性的，阻抗角为,0,。,负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系,A,B,C,负载对称时三角形接法的特点,A,C,B,注意电路,中规定的,正方向,1.不对称负载星形联结时，各相单独计算。如：,已知：,三相负载,R,、,L,、,C,以及 三相线电压：,求：各相、各线及中线电流,C,R,A,B,N,L,C,7.5 不对称三相电路的计算,解：,(1),C,R,A,B,N,L,C,相,电,压,线,电,压,C,R,A,B,N,L,C,令：,则相电压为：,(2)相电流,C,R,A,B,N,L,C,(3)中线电流,(4)各电流相量关系,负载对称时：,三相总有功功率：,由负载,性质决定,星形接法时：,三角形接法时：,7.6 三相电路的功率及其测量,一、三相电路的功率,有功功率：,无功功率：,视在功率：,在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：,i,1,i,2,u,负,载,1、单相功率的测量 电动式瓦特计,在交流电路中,其中，为 间的夹角。,指针偏,转角度,电流线圈,电压线圈,i,2,和,u,成正比，且近似同相,二、三相电路的功率的测量,2、三相功率的测量,负 载,A,C,B,N,三相总功率为三个功率表测得数据的总和。,三相四线制接法，用三个功率表测量：,三相总功率等于两表测得数据之和。,A,C,B,三相三线制的电路中，用二表法测功率：,两表法测量功率的原理：,结论：,三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义。,实验用的,三相瓦特计实际上就是根据“二表法”的原理设计的。,求：功率表,W,1,、,W,2,的读数。,例,电机,A,C,B,已知：,电机的功率为 2.5 kW,。,（设电机为星形接法，,N,为其中点。）,电源线电压为380,V,，各相,对称。,电机,A,C,B,（1）求电流大小,A,C,B,Z,B,Z,A,Z,C,N,设：,（2）求电流、电压的相位关系,则：,A,C,B,Z,B,Z,A,Z,C,N,间的相位差,已知电机的,同理，由相量图可得,间的相位差,W,1,的读数为,833.3瓦,W,2,的读数为,1666.7瓦,三相交流电路的小结（1）-三相电源,三相三线制,三相四线制,A,C,B,N,A,C,B,A,C,B,三相电源一般都是对称的，而且多用三相四线制接法。,三相交流电路的小结(2)-三相负载,星形负载,三角形负载,A,C,B,N,Z,Z,Z,A,C,B,Z,Z,Z,三相交流电路的小结(3)-三相电路计算,负载,形接法,对称负载下：,各相电压、电流单独计算。,负载不对称时：,负载对称时：,电压对称、电流对称，只需计算一相。,求电表读数时，可只算有效值，不算相位。,三相电路的计算要特别注意相位问题。,负载Y形接法,电源对称时：,三相交流电路的小结(4)-三相功率计算,三相总功率,：,负载对称时：,和接法,无关,第七章,结束,