《三相交流电路 教学PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三相交流电路 教学PPT讲稿.ppt（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、三相交流电路 教学课件第1页，共59页，编辑于2022年，星期三三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越 在发电方面：在发电方面：在发电方面：在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。相交流发电机容量大。在输电方面：在输电方面：在输电方面：在输电方面：如果以如果以相同相同电压将电压将相同相同大小的功率大小的功率输送到输送到相同相同距离，三相输电线比单相输电线节省材料。距离，三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面：在用电设备方面：在用电设备方面：在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、
2、运行特性好等等。结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。第2页，共59页，编辑于2022年，星期三1.1.三相交流发电机三相交流发电机三相交流发电机三相交流发电机主要组成部分：主要组成部分：主要组成部分：主要组成部分：电枢电枢电枢电枢（是固定的，亦称（是固定的，亦称定子定子定子定子）：定子铁心内圆周表面）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。有槽，放入三相电枢绕组。磁极磁极三相绕组三相绕组n单相绕组单相绕组（是转动的，亦称（是转动的，亦称转子转子）三相绕组的三相电动势幅三相绕组的三相电动势幅值相等值相等,频率相同
3、频率相同,彼此彼此之间相位相差之间相位相差120。+SN铁心绕组AX任务任务1 1 三相电源与三相负载三相电源与三相负载+SN+SN+SN+SN+SN+SN+SN活动活动1：三相交流电动势的产生：三相交流电动势的产生第3页，共59页，编辑于2022年，星期三t0三相对称电动势的产生eAeBeCXAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+U相相V相相W相相+-A AX Xu uA A+-B BY Yu uB B+-C CZ Z
4、u uC CXAYCBZSN+第4页，共59页，编辑于2022年，星期三 由于电机结构的原因由于电机结构的原因由于电机结构的原因由于电机结构的原因,这三相绕组所发出的三相电动势这三相绕组所发出的三相电动势这三相绕组所发出的三相电动势这三相绕组所发出的三相电动势幅值相等幅值相等幅值相等幅值相等,频率相同频率相同频率相同频率相同,彼此之间相位相差彼此之间相位相差彼此之间相位相差彼此之间相位相差120120。可将其表示。可将其表示。可将其表示。可将其表示为：为：为：为：2.相量形式相量形式第5页，共59页，编辑于2022年，星期三3.对称正弦量对称正弦量 幅值相等幅值相等,频率相同频率相同,相位互相
5、差相位互相差120的的正弦量。正弦量。对称正弦量对称正弦量特点特点为为：120120U UA A U UC C U UB B 120120120120三相电压相量图三相电压相量图第6页，共59页，编辑于2022年，星期三4.正弦量的相序正弦量的相序三相交流电三相交流电在相位上的在相位上的先后次序称先后次序称为为相序相序。上述的三相电源的相序为上述的三相电源的相序为ABC。在电力系统中在电力系统中一般用一般用黄、绿、红黄、绿、红黄、绿、红黄、绿、红 区别区别A A、B B、C C 三相。三相。U Um mUUm m t t0 02 2 u uA Au uC Cu uB B顺序：相序为ABC。逆序
6、：相序为A C B。三相发电机中各绕组电三相发电机中各绕组电动势到达幅值（或零值）动势到达幅值（或零值）的先后次序。的先后次序。第7页，共59页，编辑于2022年，星期三活动活动2 三相电源的联接三相电源的联接1.星形联接星形联接N N中点中点或零点或零点N N 把发电机三相绕组的末端把发电机三相绕组的末端 接成接成一点。而把始端一点。而把始端 作为与外电路相联接的端点。作为与外电路相联接的端点。这种联接方式称为电源的这种联接方式称为电源的星形联结星形联结。火线火线中线或零线中线或零线火线火线火线火线线电压线电压相电压相电压目前，我国供电系统目前，我国供电系统线电压线电压 380V，相电压相电
7、压220V。三相四线制三相四线制第8页，共59页，编辑于2022年，星期三N N中点中点或零点或零点N N火线火线中线或零线中线或零线火线火线火线火线线电压线电压相电压相电压根据根据KVL：第9页，共59页，编辑于2022年，星期三各线电压与相电压之间的关系为各线电压与相电压之间的关系为:三相电源各电压间的相量关系三相电源各电压间的相量关系三相电源各电压间的相量关系三相电源各电压间的相量关系U UA A U UC C U UB B 3030o o3030o o3030o o 线电压的有效值用线电压的有效值用 表示表示,相电压的有效值用相电压的有效值用Up表示。表示。由相量图可知它们的关系为由相
8、量图可知它们的关系为:第10页，共59页，编辑于2022年，星期三2.形联结形联结形联结形联结 发电机三相绕组发电机三相绕组依次首尾相联，引依次首尾相联，引出三条线，称为三出三条线，称为三角形联结。角形联结。第11页，共59页，编辑于2022年，星期三如果三相电源电动势对称，则三相电压的相量和为零，即：如果将某一相绕组接反，三角形回路中的总电压为：对称第12页，共59页，编辑于2022年，星期三交流电路中的用电设备，大体可分为两类：交流电路中的用电设备，大体可分为两类：一一类类是是需需要要接接在在三三相相电电源源上上才才能能正正常常工工作作的的叫叫做做三三相相负负载载,如如果果每每相相负负载载
9、的的阻阻抗抗值值和和阻阻抗抗角角完完全全相相等等，则为对称负载，如则为对称负载，如三相电动机三相电动机。另另一一类类是是只只需需接接单单相相电电源源的的负负载载，它它们们可可以以按按照照需需要要接接在在三三相相电电源源的的任任意意一一相相相相电电压压或或线线电电压压上上。对对于于电电源源来来说说它它们们也也组组成成三三相相负负载载，但但各各相相的的复复阻阻抗抗一一般般不不相相等等，所所以以不不是是三三相相对对称称负负载载。如如照明灯。照明灯。活动活动3 三相负载的联接三相负载的联接第13页，共59页，编辑于2022年，星期三1.Y 形联结形联结i iB Bi iC Ci iN Ni iA AN
10、 N 负载中电流负载中电流:(略线路阻抗略线路阻抗)中性线中的电流为中性线中的电流为:若负载对称，即若负载对称，即U UA A U UC C U UB B I IC C I IA A I IB B 对称负载相量图对称负载相量图对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。三相交流电三相交流电动机动机N N第14页，共59页，编辑于2022年，星期三 如果三相负载对称如果三相负载对称,中线中无电流中线中无电流,故可将中线除去故可将中线除去,而成为三相三线制系统。而成为三相三线制系统。但是如果三相负载不对称但是如果三相负载不对称,中线上就会有电流中线上就会
11、有电流IN通通过过,此时中线是不能被除去的此时中线是不能被除去的,否则会造成负载上三相电压否则会造成负载上三相电压严重不对称严重不对称,使用电设备不能正常工作。使用电设备不能正常工作。第15页，共59页，编辑于2022年，星期三三相电动势和负载对称，各相电压和电流也都对称。只要某一相电压、电流求得，其他两相就可以根据对称关系直接写出；各相电流仅由各相电压和各相阻抗决定。各相计算具有独立性。三相对称电路计算可归结为一相来计算。【例1-1】星形联接的三相负载，每相电阻R=6，感抗 XL=8。电源电压对称，设 ，试求电流。解:因为负载对称，计算一相即可，现以U相为例。第16页，共59页，编辑于202
12、2年，星期三在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用用叫做阻抗。阻抗常用Z Z表示，是一个复数，实部称为电阻，表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用虚部称为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为称为容抗容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗感抗，电，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。阻抗的单阻抗的单位是欧。位是欧。负载是电阻、电感的感抗、电容
13、的容抗三种类型的复物，复合后统称负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物，复合后统称“阻抗阻抗”，写成数学公式即是：阻抗，写成数学公式即是：阻抗Z=R+j(XZ=R+j(XL L X XC C)。其中。其中R R为电阻，为电阻，X XL L为感抗，为感抗，X XC C为容抗。如果为容抗。如果(X(XL LX XC C)0)0，称为，称为“感性负载感性负载”；反之，；反之，如果如果(X(XL L X XC C)0)0称为称为“容性负载容性负载”。第17页，共59页，编辑于2022年，星期三所谓谐振，按电路理论，它是正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感或电容串联电路上。当正弦频率为某一值时
14、，容抗与感抗相等，电路的阻抗为零，电路电流达到无穷大；如果正弦电压加在电感和电容并联电路上，当正弦电压频率为某一值时，电路的总导纳(导纳是阻抗的倒数)为零,电感、电容元件上电压为无穷大。前者称为串联谐振，后者称为并联谐振。第18页，共59页，编辑于2022年，星期三【例例 1-2】在如图（在如图（a）所示的三相四线制电路中）所示的三相四线制电路中,外加电压外加电压UL=380 V,试求各相负载电流及中线电流试求各相负载电流及中线电流。解解:相电压选选为参考相量为参考相量,则则:(a)ANCN BUCIAUBR1 4 jXLj3 R3 6 j XCj 8ICIBR2 5IN电路图UA第19页，共
15、59页，编辑于2022年，星期三中线电流为中线电流为中线的作用中线的作用:中线在三相电路中的作用是既能为用户中线在三相电路中的作用是既能为用户提供两种不同提供两种不同的电压的电压,同时又为星形联接的不对称负载提供对称的同时又为星形联接的不对称负载提供对称的 220 V相电压。相电压。因此因此,为了保证负载的相电压对称为了保证负载的相电压对称,在中线的干线上在中线的干线上是是不准接入熔断器和开关不准接入熔断器和开关的的,而且要用具有足够机械而且要用具有足够机械强度的导线作中线。强度的导线作中线。ICIBINIAUBIBICUCUA36.997.153.1(b)相量图第20页，共59页，编辑于20
16、22年，星期三活动活动4.负载的三角形联接负载的三角形联接（形）形）若忽略端线阻抗（若忽略端线阻抗（ZL=0）,则电路具有以下关系。则电路具有以下关系。i iC CA AB BC Ci iB Bi iA Ai iCACAi iBCBCi iABAB+u uABAB+u uBCBC+u uCACA(2)(2)负载线、相电流之间的关系负载线、相电流之间的关系线、相电压对应相等线、相电压对应相等(1)(1)负载线、相电压之间的关系负载线、相电压之间的关系各相负载相电流分别为各相负载相电流分别为各相负载的电压与电流相位差分别为各相负载的电压与电流相位差分别为第21页，共59页，编辑于2022年，星期三
17、(2)(2)负载线、相电流之间的关系负载线、相电流之间的关系 根据根据KCLKCL，负载线、相电流，负载线、相电流之间的关系为之间的关系为若负载对称，即若负载对称，即和和 则负载相电流也是对称的，即则负载相电流也是对称的，即I IA A I IB B I IC C I ICACA I IABAB I IBCBC 显然三个线电流也对称，显然三个线电流也对称，若有若有效值用效值用I Il l表示，则有表示，则有I IA A=I IB B=I IC C=I Il l，且且 ；相位上，相位上，线电流线电流滞滞后后相应的相电流相应的相电流3030o o 。U UABAB U UCACA U UBCBC
18、i iC CA AB BC Ci iB Bi iCACAi iBCBCi iABAB+u uABAB+u uBCBC+u uCACA第22页，共59页，编辑于2022年，星期三 (3)各线电流由各线电流由两相邻相电流决两相邻相电流决定定。在对称条件。在对称条件下下,线电流是相电线电流是相电流的流的 倍倍,即即 ,且滞后于相应的且滞后于相应的相电流相电流30。由上述可知由上述可知,在负载为三角形联接时在负载为三角形联接时,相电压对称。相电压对称。若某一若某一相负载断开相负载断开,并不影响其他两相的工作。并不影响其他两相的工作。相量图相量图第23页，共59页，编辑于2022年，星期三【例例 1-3
19、】如图如图 所示的三相三线制电路中所示的三相三线制电路中,各相负载的复各相负载的复阻抗阻抗Z=(6+j8),外加线电压外加线电压380V,试求正常工作时负载的试求正常工作时负载的相电流和线电流。相电流和线电流。i iB Bi iC Ci iA A式中式中,每相阻抗每相阻抗为：为：则则线电流线电流为：为：解：解：由于是由于是对称电路对称电路对称电路对称电路,所以所以 每相相电流为：每相相电流为：第24页，共59页，编辑于2022年，星期三【例例 1-4】在图示的电路中，设三相对称电源线电压为380V，三角形联接的对称负载每相阻抗Z=4+j3，试求各相电流与线电流，并作相量图。解:设 各线电流：U
20、相电流：其余两相电流：第25页，共59页，编辑于2022年，星期三不对称三相电路计算不对称三相电路计算不不对对称称三三相相电电路路：三三相相电电源源不不对对称称或或各各相相负负载载阻阻抗抗不不相相等等时时，电电路路中中的的各各相相电电流流是是不不对称的。对称的。三相电源的不对称程度很小，可近似地当作对称来处理。三相电源的不对称程度很小，可近似地当作对称来处理。【例例 1-5】电电路路如如图图，若若不不对对称称形形负负载载接接于于对对称称三三相相电电源源上上，电电源源相相电电压压为为220V，U相相接接一一只只220V、100W灯灯泡泡，V相相、W相相各各接接入入一一只只220、200W灯灯泡泡
21、，中中线线阻阻抗抗不不计计，求求各各相相电流和中线电流。电流和中线电流。解解 中线阻抗不计，中线阻抗不计，各相各相电压对称，三相可以分别计算。电压对称，三相可以分别计算。第26页，共59页，编辑于2022年，星期三三相负载的联接原则三相负载的联接原则 应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联接方式无关。的联接方式无关。的联接方式无关。的联接方式无关。三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形
22、，而照明负载一般都联结成星形角形，而照明负载一般都联结成星形(具有中性线具有中性线)。第27页，共59页，编辑于2022年，星期三N+L1L2L3Z31Z12Z23负载的额定电压负载的额定电压=电源的线电压电源的线电压应作应作 联结联结第28页，共59页，编辑于2022年，星期三N+N R1R2R3L1L2L3应作应作 Y 联结联结负载的额定电压负载的额定电压=电源的相电压电源的相电压第29页，共59页，编辑于2022年，星期三ABCN电灯等单相负载为电灯等单相负载为三相四线三相四线制制电动机负载为电动机负载为三相三线三相三线制制两者皆为两者皆为星形联接星形联接电动机和家用电器在使用时的供电线
23、路及负载连接形式电动机和家用电器在使用时的供电线路及负载连接形式.第30页，共59页，编辑于2022年，星期三三相负载采用何种联接方式由三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压负载的额定电压决定。决定。当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源线线电压时采用电压时采用三角形三角形联接；联接；当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源相相电压时采用电压时采用星形星形联接。联接。注意注意三三相相四四线线制制三角三角形联形联接接星形联接星形联接N NA AB BC CZ Z3 3Z Z2 2Z Z1 1M M3 3 第31页，共59页，编辑于2022年，星期三负载对称时：负载对称时：任务任务2
24、2 三相电路的功率三相电路的功率三相总有功功率：三相总有功功率：由负载由负载性质决定性质决定星形接法时：星形接法时：三角形接法时：三角形接法时：第32页，共59页，编辑于2022年，星期三三相电路的功率三相电路的功率有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：在三相负载对称的条件下：第33页，共59页，编辑于2022年，星期三【例例 1-6】对称三相电源线电压对称三相电源线电压380V，形对称负载每相阻抗，形对称负载每相阻抗 Z=12+j16，试求试求各相电流和线电流。如将负载改为各相电流和线电流。如将负载改为形对称接法，求各相电流和线电流，分别计算形对
25、称接法，求各相电流和线电流，分别计算形、形、形接法时的三相总功率。形接法时的三相总功率。解:由形接法可知，相电压为线电压的 取U相为参考相：则线电压：各相电流：对称关系：形接法，三相功率：第34页，共59页，编辑于2022年，星期三形接法时，相电流：线电流：三相功率：第35页，共59页，编辑于2022年，星期三灯组，若灯组，若R1=5 ,R2=10 ,R3=20 。一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压 。负载为电。负载为电N+N R1R2R3L1L2L3例例1-7：照明系统故障分析：照明系统故障分析第36页，共59页，编辑于2022年
26、，星期三解解:(1)A相短路相短路1)中性线未断中性线未断 此时此时 L1 相短路电流很相短路电流很相短路电流很相短路电流很大大大大,将将将将L1相熔断丝熔断相熔断丝熔断,试分析下列情况试分析下列情况试分析下列情况试分析下列情况 (1)L1相短路相短路相短路相短路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；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。中性线断开时，求各相负载电压。(2)(2)L1相断路相断路:中性线未断时，求各相负载电压；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。中性线断开时，求各相负载电压。R1
27、R3R2L1L2NL3N 而而而而 L2 相和相和相和相和 L3 相未受相未受相未受相未受影响，其相电压仍为影响，其相电压仍为影响，其相电压仍为影响，其相电压仍为220V,220V,正常工作。正常工作。正常工作。正常工作。102010第37页，共59页，编辑于2022年，星期三 L L1 1L L2 2N NL L3 3N Ni i1 1i i3i i2 2+此情况下，此情况下，L2相和相和L3相的电灯组由于承受电压上所加的相的电灯组由于承受电压上所加的相的电灯组由于承受电压上所加的相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压电压都超过额定电压电压都超过额定电压电压都超过额定电压(220V
28、)(220V)，这是不允许的。，这是不允许的。，这是不允许的。，这是不允许的。2)L1相短路相短路,中性线断开时中性线断开时,此时负载中性点此时负载中性点N即为即为L1,因此负载各相因此负载各相电压为电压为第38页，共59页，编辑于2022年，星期三(2)L1相断路相断路相断路相断路 2)中性线断开中性线断开 L2、L3相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压,正常工作。正常工作。1)中性线未断中性线未断变为单相电路，变为单相电路，变为单相电路，变为单相电路，如图如图如图如图(b)(b)所示所示,由图可求得由图可求得iL2L3u 2 2u 3 3+(b)(b)R1R3R2L1L2NL3N L1相灯
29、不亮。相灯不亮。102010第39页，共59页，编辑于2022年，星期三L L1 1N N三层三层二层二层一层一层+L L2 2L L3 3例例1-8：某大楼的某大楼的系统供电线路图如下图所示。系统供电线路图如下图所示。系统供电线路图如下图所示。系统供电线路图如下图所示。某一天，该大楼某一天，该大楼某一天，该大楼某一天，该大楼电灯突然发生故障，第二层楼和第三电灯突然发生故障，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，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？同时发现，第三层楼的电灯比第二层试问这是什么原因？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯
30、还暗些，这又是什么原因楼的电灯还暗些，这又是什么原因？本系统供电线路图本系统供电线路图本系统供电线路图本系统供电线路图讨论讨论第40页，共59页，编辑于2022年，星期三(1)分析得，当分析得，当E处断开时，二、三层楼的灯串联接处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，电压，亮度变暗，一层楼的灯仍承受亮度变暗，一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。电压亮度不变。(2)因为因为三楼灯多于二楼灯即三楼灯多于二楼灯即 R3 R2 2,所以三楼灯比所以三楼灯比二楼灯暗。二楼灯暗。解：解：解：解：L L1 1N N三层三层二层二层一层一层+L L2 2L L3 3D E F G A B C 第41页
31、，共59页，编辑于2022年，星期三三相三线制：三相三线制：线电压线电压=380V=380VZACB.一一楼楼二二楼楼三三楼楼220V220V100W100W 某三层楼房，若每层装入照明灯的盏数及每盏灯的额定功率完全某三层楼房，若每层装入照明灯的盏数及每盏灯的额定功率完全相同。相同。试分析能否采用图示试分析能否采用图示三相三线三相三线制制的接线方式供电？的接线方式供电？N照明系统分析照明系统分析第42页，共59页，编辑于2022年，星期三三相三线制：三相三线制：线电压线电压=380V=380V情况情况1 1：一楼全部断开，一楼全部断开，二、三楼全部接通。二、三楼全部接通。二、三两层楼的灯承受的
32、二、三两层楼的灯承受的电压是电压是380V380V线电压线电压U UBCBC 。结果：每盏灯上的电压为结果：每盏灯上的电压为190V190V，电灯变暗。，电灯变暗。ZACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼220V220V100W100WNACB第43页，共59页，编辑于2022年，星期三情况情况2 2：一楼的灯全断，三楼的：一楼的灯全断，三楼的灯全通，二楼有灯全通，二楼有1/41/4接通。接通。结果：二楼灯泡的电压超过额定值，结果：二楼灯泡的电压超过额定值，灯泡被烧毁。灯泡被烧毁。ACBR2R3第44页，共59页，编辑于2022年，星期三三相交流电路的小结（三相交流电路的小结（1 1）-
33、三相电源三相电源三相三线制三相三线制三相四线制三相四线制ACBNACBACB三相电源一三相电源一般都是对称般都是对称的，而且多的，而且多用三相四线用三相四线制接法。制接法。第45页，共59页，编辑于2022年，星期三三相交流电路的小结三相交流电路的小结(2)-(2)-三相负载三相负载星形负载星形负载三角形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ第46页，共59页，编辑于2022年，星期三三相交流电路的小结三相交流电路的小结(3)-(3)-三相电路计算三相电路计算负载负载 形接法形接法对称负载下：对称负载下：各相电压、电流单独计算。各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载不对称时：负载对称时：
34、负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。电压对称、电流对称，只需计算一相。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载负载Y Y形接法形接法电源对称时：电源对称时：第47页，共59页，编辑于2022年，星期三三相交流电路的小结三相交流电路的小结(4)-(4)-三相功率计算三相功率计算三相总功率三相总功率：负载对称时：负载对称时：和接法和接法无关无关第48页，共59页，编辑于2022年，星期三 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、
35、线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果：(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。例例1:解解:(1)第49页，共59页，编辑于2022年，星期三(2)比较比较(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,电动机的绕组应联结成星形；电动机的绕组应联结成星形；当电源电压为当电源电压为220 V时时,电动机的绕组应联结成三角形。电
36、动机的绕组应联结成三角形。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。第50页，共59页，编辑于2022年，星期三 三相对称负载作三角形联结，三相对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，三相功率，三相功率 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
37、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。例例2：AZ Z3131AAS S1 1S2Z12Z23L L3 3L L1 1L L2 2第51页，共59页，编辑于2022年，星期三 解：解：(1)由已知条件可求得由已知条件可求得AZ Z3131AAS S1 1S2Z12Z23L L3 3L L1 1L L2 2第52页，共59页，编辑于2022年，星期三(2)S1闭合、闭合、S2断开时断开时 I1=I3=10A I2=17.32 A 流过电流表流过电流表 L L1、L L3 3的的电流变为相电流电流变为相电流 IP，
38、流过，流过电流表电流表L L2 的电流仍为线电的电流仍为线电流流Il。因为开关因为开关S均闭合时均闭合时 每相有功功率每相有功功率 P=1.5 kW 当当 S1合、合、S2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。P=P12+P23=3 kWAZ Z3131AAS S1 1S2Z12Z23L L3 3L L1 1L L2 2第53页，共59页，编辑于2022年，星期三I2=0A(3)S1 1断开、断开、S2闭合时闭合时闭合时闭合时变为单相电路变为单相电路变为单相电路变为单相电路Z Z1212Z Z2323Z Z3131L L1 1L
39、L3 3I1I2 I31 仍为相电流仍为相电流仍为相电流仍为相电流 IP，I12 、I23变为变为 1/2 IP。I1=I3=10 A+5 A=15A I12 、I23变为变为变为变为 1/2 IP，所以所以 L1L L2 2、L2 2L L3 相的功率变为原来的相的功率变为原来的1/4。P=1/4 P12+1/4 P23+P31 =0.375 W+0.375 W+1.5 W =2.25 kWAZ Z3131AAS1 1S2Z12Z23L L3 3L L1 1L L2 2第54页，共59页，编辑于2022年，星期三 某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装某大楼
40、为日光灯和白炽灯混合照明，需装某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装40404040瓦瓦瓦瓦 日光灯日光灯日光灯日光灯210210盏盏(cos(cos 1 1=0.50.5)，60瓦白炽灯瓦白炽灯瓦白炽灯瓦白炽灯9090盏盏盏盏(c(cos 2=1),=1),它们的额定电它们的额定电压都是压都是220V220V，由，由，由，由380V/220V的电网供电。试分配其负载并指的电网供电。试分配其负载并指的电网供电。试分配其负载并指的电网供电。试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下出应如何接入电网。这种情况下出应如何接入电网。这种情况下出应如何接入电网。这种情况下,线路电流为多少？线路电流为多少
41、？线路电流为多少？线路电流为多少？例例例例3 3：解解解解:(1)该照明系统与电网连接图该照明系统与电网连接图N NL L1 13030盏盏盏盏+7070盏盏盏盏L L2 2L L3 3第55页，共59页，编辑于2022年，星期三解解:(1)(1)该照明系统与电网连接图该照明系统与电网连接图该照明系统与电网连接图该照明系统与电网连接图V (2)计算线电流计算线电流U .设设 =220 0N NL L1 13030盏盏盏盏+7070盏盏盏盏L L2 2L L3 3第56页，共59页，编辑于2022年，星期三例例4:(1)(1)各电阻负载的相电流各电阻负载的相电流各电阻负载的相电流各电阻负载的相电
42、流 由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它两由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它两相可依据对称性写出。相可依据对称性写出。L1L2L3 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，接有两组对称三相电源：一组是三角形联结的电感性负载，每相三相电源：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。设设解：解：第57页，共59页，编辑于2022年，星期三负载星形联接时，其相电流为负载星形联接时，其相电流为负载三角形联解时，其相电流为负载三角形联解时，其相电流为负载三角形联解时，其相电流为负载三角形联解时，其相电流为(2)电路线电流电路线电流一相电压与电流的相量图如图所示一相电压与电流的相量图如图所示第58页，共59页，编辑于2022年，星期三一相电压与电流的相量图如图所示一相电压与电流的相量图如图所示(3)(3)三相电路的有功功率三相电路的有功功率三相电路的有功功率三相电路的有功功率-30o-67o-46.7o第59页，共59页，编辑于2022年，星期三