三相交流电路剖析.ppt

Footer Text 退出 */33 退出 */33 Footer Text 退出 */33 第5章 三相电路 第5章 三相电路 5.1 三相电压 5.2 负载星形联结的三相电路 5.3 负载三角形联结的三相电路 5.4 三相功率 5.1 三相电压 1. 三相电压的产生 W1 U2 V1 U1 V2 S N + _ + + + W2 三相交流发电机原理图 工作原理：动磁生电 三相绕组示意图 每相电枢绕组 定子 转子 三相电压瞬时表示式 相量表示 铁心(作为导磁路径) 三相绕组 匝数相同 空间排列互差120? :直流励磁的电磁铁 转子 定子 发电机结构 相量图 波形图 相量表示 三相电压瞬时表示式 对称三相电压的瞬时值之和为 0，即 三相交流电压出现正幅值(或相应零值)的顺序 称为相序。 最大值相等 频率相同 相位互差120° 对称三相电压 三个正弦交流电压满足以下特征 供电系统三相交流电的相序为 U1 V1 W1 。 2. 三相电源的星形联结 (1) 连接方式 中性线或零线 中性点 端线或相线 相电压：端线与中性线间 (发电机每相绕组) 的电压 线电压：端线与端线间的电压 UP UL – + – + + – – + – + – + (地线) (火线) (2) 线电压与相电压的关系 根据KVL定律 由相量图可得 相量图 30° 同理 3. 三相电源的三角形联结 5.2 负载星形联结的三相电路 1. 三相负载 三相负载 不对称三相负载： 不满足 Z1 =Z2 = Z3 如单相负载组成的三相负载 对称三相负载：Z1=Z2= Z3 如三相电动机 单相负载：只需一相电源供电 如照明负载、家用电器 负载 三相负载：需三相电源同时供电 如三相电动机等 三相负载的连接 三相负载也有 Y形和△形两种接法，至于采用哪种方法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。 三相负载连接原则 (1) 电源提供的电压 = 负载的额定电压； (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。 2. 负载星形联结的三相电路 线电流：流过端线的电流 相电流：流过每相负载的电流 结论： 负载 Y形连结时，线电流等于相电流。 Y: 三相三线制 Y0：三相四线制 (1) 连结形式 N 电源中性点 N′负载中性点 IP IL (2) 负载Y形联结三相电路的计算 ① 负载端的线电压＝电源线电压 ② 负载的相电压＝电源相电压 ③ 线电流＝相电流 ④ 中性线电流 负载Y形联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算。 Y形联结时： 负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。 (3) 对称负载Y形联结三相电路的计算 所以负载对称时，三相电流也对称。 负载对称时，只需计算一相电流，其他两相电流可根据对称性直接写出。 因为三相电压对称，且Z1=Z2=Z3， 例1： 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压 。负载为白炽灯组。若R1=R2= R3 = 5? ，求线电流及中性线电流IN ; 若R1=5 ? , R2=10 ? , R3=20 ? ,求线电流及中性线电流 IN。 中性线电流 解： 已知 (1) 线电流 三相对称 (2) 三相负载不对称（R1=5? 、R2=10 ? 、R3=20 ?） 分别计算各线电流 中性线电流 例2：照明系统故障分析。 解: (1) L1相短路 ① 中性线未断 此时 L1 相短路电流很大, 将L1相熔丝熔断, 而 L2 相和 L3 相未受影响，其相电压仍为 220V, 正常工作。 在上例中，试分析下列情况 (1) L1相短路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 (2) L1相断路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 （R1=5?，R2=10 ?，R3=20 ?） 此情况下，L2相和L3相的白炽灯组上所加的电压都超过额定电压 ( 220V ) , 这是不容许的。 ② 中性线断开 此时负载中性点N′即为L1 , 因此负载各相电压为 ? ? ? ? ? (2) L1相断路 ② 中性线断开