电路(邱关源第五版)课件第十二章.ppt

1、 三相电路由三相电源、三相电路由三相电源、三相负载和三相输电三相负载和三相输电线路三部分组成。线路三部分组成。发电方面：比单项电源可提高功率发电方面：比单项电源可提高功率50。输电方面：比单项输电节省钢材输电方面：比单项输电节省钢材25。12-1 三相电路三相电路l三相电路的优点三相电路的优点下 页上 页配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载。于接入负载。用电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维用电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。护方便。返 回l三相电路的特殊性三相电路的特殊性 （1 1）特殊的电源）特殊的电源 （2 2）特殊的负

2、载）特殊的负载 （3 3）特殊的连接）特殊的连接 （4 4）特殊的求解方式）特殊的求解方式 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应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。用，是目前电力系统采用的主要供电方式。研究三相电路要注意其特殊性。研究三相电路要注意其特殊性。下 页上 页返 回1.1.对称三相电源的产生对称三相电源的产生通通常常由由三三相相同同步步发发电电机机产产生生，三三相相绕绕组组在在空空间间互互差差120，当当转转子子以以均均匀匀角角速速度度转转动动时时，在在三三相相绕绕组组中中产产生生感感应应电电压压，从从而而形形成成对对称称三三相电源。相电

3、源。三相同步发电机示意图三相同步发电机示意图 三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差此相差120的正弦电源。的正弦电源。NSIAZBXCY下 页上 页返 回下 页上 页返 回瞬时值表达式瞬时值表达式波形图波形图A、B、C 三端称为始端三端称为始端，X、Y、Z 三端称为末端三端称为末端。u tuAuBuCOA+XuAB+YuBC+ZuC下 页上 页返 回相量表示相量表示120120120对称三相电源的特点对称三相电源的特点下 页上 页返 回正序正序(顺序顺序)：ABCA负序负序(逆序逆序)：ACBAABC相序的实际意义：相序的实际意义：以后如果不加

4、说明，一般都认为是正相序。以后如果不加说明，一般都认为是正相序。DABC123DACB123正转正转反转反转ABC三相电源各相经过同一值三相电源各相经过同一值(如最大值如最大值)的先后顺序。的先后顺序。对称三相电源的相序对称三相电源的相序三相电机三相电机下 页上 页返 回2.2.三相电源的联结三相电源的联结 X、Y、Z 接在一起的点称为接在一起的点称为Y形形联结对称联结对称三相电源的中性点，用三相电源的中性点，用N表示。表示。（1 1）星形联结）星形联结(Y形联结联结)+ANX+BY+CZ+ABCN-下 页上 页返 回（2 2）三角形联结）三角形联结(形形联联结结)三角形联结的对称三相电源没有

5、中性点。三角形联结的对称三相电源没有中性点。注意+AXBYCZ+X+CYZABC下 页上 页返 回3.3.三相负载及其联结三相负载及其联结(1)星形联结星形联结称为三相对称负载。称为三相对称负载。三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载，三相负载也有两种连结方式。称为一相负载，三相负载也有两种连结方式。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB下 页上 页返 回(2)三角形联结三角形联结ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB称为三相对称负载。称为三相对称负载。下 页上 页返 回4.4.三相电路三相电路 三相电路就是由对称三相电源和三相

6、负载联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接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：组成：电源电源YY负载负载电源电源Y负载负载当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。注意下 页上 页返 回三相四线制三相四线制YYYZZZN+AN+B+CZZZ+A+B+C三相三线制三相三线制下 页上 页返 回1.名词介绍名词介绍端线端线(相线相线)：始端：始端A、B、C 三端引出线。三端引出线。中性线：中性点中性线：中性点N引出线，引出线，形联结形联结无中性线。无中性线。12-2 线电压线电压(电流电流)与相电压与相电压

7、(电流电流)的关系的关系下 页上 页返 回+ANX+BY+CZ+AXBYCZ+ANX+BY+CZ相电压：每相电源的电压相电压：每相电源的电压线电压：端线与端线之间的电压线电压：端线与端线之间的电压线电流：流过端线的电流。线电流：流过端线的电流。下 页上 页返 回+AXBYCZ+ABCZBCZCAZABABCNZAZCZB负载的相电压：每相负载上的电压，负载的相电压：每相负载上的电压，。负载的线电压：负载端线间的电压，负载的线电压：负载端线间的电压，。线电流：流过端线的电流，线电流：流过端线的电流，。相电流：流过每相负载的电流，相电流：流过每相负载的电流，。+-+-下 页上 页返 回Y形联结形联

8、结2.相电压和线电压的关系相电压和线电压的关系下 页上 页返 回+A+B+C+利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：线电压对称线电压对称(大小相等，大小相等，相位互差相位互差120o)一般表示为一般表示为30o30o30o下 页上 页返 回对对Y形联联结的结的对称三相电源对称三相电源 所谓的所谓的“对应对应”：对应相电压用线电压的：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。第一个下标字母标出。(1)相电压对称，则线电压也对称相电压对称，则线电压也对称(3)线电压相位领先对应相电压线电压相位领先对应相电压30o。结论下 页上 页返 回形联联结结线电压等于

9、对应的相电压线电压等于对应的相电压以上关于线电压和相电压的关系也适以上关于线电压和相电压的关系也适用于对称星形负载和三角形负载。用于对称星形负载和三角形负载。注意下 页上 页返 回+AXBYCZ+形联联结电源始端末端要依次相连。结电源始端末端要依次相连。正确接法正确接法错误接法错误接法 I=0 电源电源中不会产生环流中不会产生环流I 0 电源电源中将会产生环流中将会产生环流。下 页上 页返 回2.相电流和线电流的关系相电流和线电流的关系Y形联结时，线电流等于相电流。联结时，线电流等于相电流。ZZZN+N+Y形形联结联结结论下 页上 页返 回+ZZZ结论形联结的对称电路：形联结的对称电路：(2)

10、线电线电流流相位相位滞后滞后对应相电对应相电流流30o。Z/3Z/3Z/3N CBA形形联结联结下 页上 页返 回12-3 对称三相电路的计算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。对称，因而可以引入一特殊的计算方法。1.1.YY联结联结(三相三线制）三相三线制）ZZZN+N+下 页上 页返 回以以N点为参考点，对点为参考点，对N点列写结点方程：点列写结点方程：下 页上 页返 回ZZZN+N+负载侧相电压：负载侧相电压：因因N、N两点等电位，可将其短路，且两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。这样

11、便可将三相电路的计算化为其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为单单相电路的计算。相电路的计算。也为对也为对称电压称电压结论A相计算电路相计算电路+ANNZ下 页上 页返 回ZZZN+N+计算电流：计算电流：为对称为对称电流电流电源中性点与负载中电源中性点与负载中性性点等电位。有无中点等电位。有无中性性线对线对电路情况没有影响。电路情况没有影响。对对称称情情况况下下，各各相相电电压压、电电流流都都是是对对称称的的，可可采采用用一一相相（A相相）等等效效电电路路计计算算。其其他他两两相相的的电电压、电流可按对称关系直接写出。压、电流可按对称关系直接写出。结论下 页上 页返 回Y形联结的对称三相

12、负载，根据相、线电压、电形联结的对称三相负载，根据相、线电压、电流的关系得流的关系得2.2.Y联联结结解法解法1负载上相电压与线电压相等：负载上相电压与线电压相等：ZZZ+A+B+Ccab下 页上 页返 回相电流：相电流：线电流：线电流：30o30o30o30o下 页上 页返 回负载上相电压与线电压相等，且对称。负载上相电压与线电压相等，且对称。线电流与相电流对称。线电流是相电流的线电流与相电流对称。线电流是相电流的 倍，相位落后相应相电流倍，相位落后相应相电流30。根据一相的计算结果，由对称性可得到其余两根据一相的计算结果，由对称性可得到其余两相结果。相结果。解法解法2结论下 页上 页返 回

13、Zcab+ZZZ/3Z/3Z/3N c b a利用计算相电流的一相等效电路。利用计算相电流的一相等效电路。解法解法3aZ+ABb下 页上 页返 回A相计算电路相计算电路+ANNaZ/33.电源为电源为形联接结时的对称三相电路的计算联接结时的对称三相电路的计算 将将形电源用形电源用Y形形电源替代，保证其线电源替代，保证其线电压相等。电压相等。ABC+A+B+C下 页上 页返 回例例3-1+ZZZbACBZLZLZLacZ/3ZLa+ANN下 页上 页返 回给出图示电路的给出图示电路的A相计算电路。相计算电路。+Z/3Z/3bACBZLZLZLacZ/3解解(1)将所有三相电源、负载都化为等值将所

14、有三相电源、负载都化为等值Y-Y连连接电路。接电路。(2)连接负载和电源中性点，中性线上的阻抗可不计。连接负载和电源中性点，中性线上的阻抗可不计。(3)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：(4)根根据据形形联联结结、Y形形联联结结时时线线量量、相相量量之之间间的的关系，求出原电路的电流电压。关系，求出原电路的电流电压。(5)由对称性，得出其他两相的电压、电流。由对称性，得出其他两相的电压、电流。对称三相电路的一般计算方法对称三相电路的一般计算方法:一相电路中的电压为一相电路中的电压为Y形形联结时的相电压。联结时的相电压。一相电路中的电流为线电流。一相

15、电路中的电流为线电流。小结下 页上 页返 回例例3-2 对称三相电源线电压为对称三相电源线电压为380V，Z=(6.4+j4.8)，ZL=(6.4+j4.8)。求负载求负载 Z 的相、线电压和电流。的相、线电压和电流。解解画出一相计算图画出一相计算图ZZLa+ANN+ZZACBZLZLZLZNNacb下 页上 页返 回下 页上 页返 回ZLa+ANN例例3-3 对称三相负载分别接成对称三相负载分别接成Y形形和和形。求线电流。形。求线电流。解解 应用：应用：Y降压起动。降压起动。ABCZZZZABCZZ下 页上 页返 回例例3-4 对对称称三三相相电电路路，电电源源线线电电压压为为380V，|Z

16、1|=10，cos1=0.6(感性感性)，Z2=j50，ZN=(1+j2)。求：线电流、相电流，画出相量图求：线电流、相电流，画出相量图(以以A相为例相为例)。解解 画出一相计算图画出一相计算图+_Z1+_+NACBZ1Z2ZNN下 页上 页返 回根据对称性，得根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：相的线电流、相电流：下 页上 页返 回+_Z1由此可以画出相量图：由此可以画出相量图：30o53.1o18.4o下 页上 页返 回第二组负载的相电流第二组负载的相电流例例3-5消去互感，进行消去互感，进行-Y变换，取变换，取A相计算电路。相计算电路。解解 下 页上 页返 回LMLMLM+_Z1Z1Z1Z2Z2Z2ZnLLLRRRABCM*MM 负载化为负载化为Y形联结，形联结，根据对称性，中性线的根据对称性，中性线的电阻电阻 Zn 短路。短路。Z1Z2/3Z3+_下 页上 页返 回电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称)。电路参数电路参数(负载负载)不对称情况很多。不对称情况很多。电源对称，负载不对称电源对称，负载不对称(低压电力网低压电力网)。分