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1、3.3.讨论对象讨论对象：电源对称，：电源对称，负载不对称负载不对称(低压电力网低压电力网)。电源不对称程度小电源不对称程度小(由系统保证由系统保证)。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。2.2.不对称不对称 4.4.分析方法分析方法：复杂交流电路分析方法。复杂交流电路分析方法。不能归结为一相电路计算。不能归结为一相电路计算。5.5.主要了解：主要了解：中性点位移。中性点位移。11-4 11-4 不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念一一.不对称三相电路不对称三相电路 1.1.定义定义:构成三相电路的电源、三相负载、以及对应的端线构成三相电路的电源、三相负载、以及对应
2、的端线 阻抗中只要有一部分不对称，则称阻抗中只要有一部分不对称，则称不对称三相电路。不对称三相电路。负载各相电压负载各相电压：三相负载三相负载Za、Zb、Zc不相同不相同。二二.负载不对称三相电路负载不对称三相电路 +_+_+NNZNZaZbZcABC负载中点负载中点N与电源中点与电源中点N不重合不重合，这个现象称为中性点位移这个现象称为中性点位移。在电源对称情况下，可以根据中点位移的情况来判断负载端在电源对称情况下，可以根据中点位移的情况来判断负载端不对称的程度。当中性点位移较大时，会造成负载相电压严重不不对称的程度。当中性点位移较大时，会造成负载相电压严重不对称，可能使负载的工作状态不正常
3、。对称，可能使负载的工作状态不正常。相量图相量图：ABCNNNNABC例例1.1.照明电路照明电路:(1)(1)正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。每每相相负负载载的的工工作作情情况况没没有有相相互互联联系，相对独立。系，相对独立。ABC380V220VN=N(2)(2)设中线断了设中线断了(三相三线制三相三线制),),A相电灯没有接入电路相电灯没有接入电路(三相不对称三相不对称)灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。ACBNN190V190V380VACBNNABCN(3)(3)A相短路相短路 380VABCNN380
4、V超过灯泡的额定电压，灯泡可能烧坏。超过灯泡的额定电压，灯泡可能烧坏。结结论论：(a)照照明明中中线线不不装装保保险险，并并且且中中线线较较粗粗。一一是是减减少少损损耗耗，二是加强强度二是加强强度(中线一旦断了，负载就不能正常工作中线一旦断了，负载就不能正常工作)。(b)要要消消除除或或减减少少中中性性点点的的位位移移，尽尽量量减减少少中中线线阻阻抗抗，然然而而从从经经济济的的观观点点来来看看，中中线线不不可可能能做做得得很很粗粗，应应适适当调整负载，使其接近对称情况。当调整负载，使其接近对称情况。ACBN例例2.相序仪电路。已知相序仪电路。已知1/(w w C)=R，三相电源对称。三相电源对
5、称。求：灯泡承受的电压求：灯泡承受的电压。解解：若若以以接接电电容容一一相相为为A相相，则则B相相电电压压比比C相相电电压压高高。B相相灯较亮，灯较亮，C相较暗相较暗(正序正序)。据此可测定三相电源的相序。据此可测定三相电源的相序。ACBNRCR例例3.ZZZA1A2A3S如如图图电电路路中中，电电源源三三相相对对称称。当当开开关关S闭闭合合时时，电电流流表的读数均为表的读数均为5A。求求：开开关关S打打开开后后各各电电流流表表的读数。的读数。解：解：开开关关S打打开开后后，电电流流表表A2中中的的电电流流与与负负载载对对称称时时的的电电流流相相同。而同。而A1、A3中的电流相当于负载对称时的
6、相电流。中的电流相当于负载对称时的相电流。电流表电流表A2的读数的读数=5A电流表电流表A1、A3的读数的读数=1.1.对称三相电路的平均功率对称三相电路的平均功率P P(有功功率有功功率)11-5 11-5 三相电路的功率三相电路的功率对称三相负载对称三相负载Z 每相负载吸收的有功功率为每相负载吸收的有功功率为Pp=UpIpcos 三相总功率三相总功率 P=3Pp=3UpIpcos 一一.三相功率三相功率注意：注意：(1)为相电压与相电流的相位差为相电压与相电流的相位差(即阻抗角即阻抗角)，不要误以为，不要误以为是线电压与线电流的相位差。是线电压与线电流的相位差。(2)cos 为每相的功率因
7、数，在对称三相制中即三相功率因数：为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数：cos A=cos B=cos C=cos 。(3)(3)电源发出的功率。电源发出的功率。Q=QA+QB+QC=3Qp2.无功功率无功功率3.视在功率视在功率 4.瞬时功率瞬时功率 功率因数也可定义为：功率因数也可定义为：cos =P/S(不对称时不对称时 无意义无意义)单相：瞬时功率脉动单相：瞬时功率脉动 三相：瞬时功率平稳，三相：瞬时功率平稳，转矩转矩 m p可以得到均衡的机械力矩。可以得到均衡的机械力矩。w wtpO3UIcos pw w tOUIcos 瞬时功率平衡瞬时功率平衡5.三相电路的复功率三相电路
8、的复功率 三相负载吸收的复功率等于各相复功率之和三相负载吸收的复功率等于各相复功率之和,即即:对称三相电路中对称三相电路中,所以所以:二二.三相功率的测量三相功率的测量(对称，不对称对称，不对称)1、用一个瓦特计测量对称三相电路的功率：、用一个瓦特计测量对称三相电路的功率：当三相电路对称时，只要用一个瓦特计测量其中一相的功率当三相电路对称时，只要用一个瓦特计测量其中一相的功率（如图（如图a、b所示），然后将瓦特计读数乘以所示），然后将瓦特计读数乘以3便得到三相总功率。便得到三相总功率。W*NZZZABC图图a W*ZZZABC图图b 如果如果Y接法负载的中性点在机壳内部无法接线，或者接法负载的
9、中性点在机壳内部无法接线，或者接法接法负载无法拆开，瓦特计的电流线圈不能串接入一相电路中，此时负载无法拆开，瓦特计的电流线圈不能串接入一相电路中，此时可采用人造中性点的方法来测量一相的功率，如图所示。图中两可采用人造中性点的方法来测量一相的功率，如图所示。图中两个电阻的值应等于瓦特计电压线圈（包括分压器）的电阻值。这个电阻的值应等于瓦特计电压线圈（包括分压器）的电阻值。这样，人造中性点样，人造中性点N/的电位便与实际中性点（或等效的电位便与实际中性点（或等效Y接对称负载接对称负载中性点）的电位相等，所以瓦特计的读数就是一相负载的功率。中性点）的电位相等，所以瓦特计的读数就是一相负载的功率。W*
10、N/ABC三相三相对称对称负载负载RR2 2、三瓦计法：、三瓦计法：若负载对称，则需一个功率表，读数乘以若负载对称，则需一个功率表，读数乘以 3。*三三相相负负载载W3W2W1ABCN*3、二瓦计二瓦计法法：这这种种测测量量线线路路的的接接法法是是将将两两个个功功率率表表的的电电流流线线圈圈接接到到任任意意两两条条端端线线上上，而而将将其其电电压压线线圈圈的的公公共共点点接接到到第第三三条条端端线线（此端线上没有功率表）上。（此端线上没有功率表）上。若若W1的读数为的读数为P1，W2的读数为的读数为P2，则则 P=P1+P2 即为三相即为三相总功率。总功率。三三相相负负载载W1ABC*W2两个
11、功率表的读数的代数和等于两个功率表的读数的代数和等于 三相负载吸收的平均功率三相负载吸收的平均功率。iAACBiBiCN 根据功率表的工作原理根据功率表的工作原理:表读数表读数:要证明要证明:即即:证明证明：(设负载为设负载为Y接接)上面功率表的接法正好满足了这个式子的要求，所以两个上面功率表的接法正好满足了这个式子的要求，所以两个功率表的读数的代数和就是三相总功率。功率表的读数的代数和就是三相总功率。最后表达式仅与线电压有关，所以也适用最后表达式仅与线电压有关，所以也适用 接接。代入上式代入上式:iAACBiBiCN *4.对称三相电路无功功率测量对称三相电路无功功率测量f f300*W1A
12、BC三三相相负负载载P表示功率表的读数。表示功率表的读数。(三相三线制中，不论对称与否三相三线制中，不论对称与否,可用二瓦计法测量三相功可用二瓦计法测量三相功率率,不能用于不对称三相四线制不能用于不对称三相四线制。(按按正正确确极极性性接接线线时时，二二表表中中可可能能有有一一个个表表的的读读数数为为负负，此此时时功功率率表表指指针针反反转转，可可将将其其电电流流线线圈圈极极性性反反接接后后，指指针指向正数，但针指向正数，但此时读数应记为负值此时读数应记为负值。注意：注意：(两两块块功功率率表表读读数数的的代代数数和和为为三三相相总总功功率率，每每块块表表的的单单独独读数无意义读数无意义。(两
13、两表表法法测测三三相相功功率率的的接接线线方方式式有有三三种种，注注意意功功率率表表的的同同名端。名端。(负载对称情况下，有：负载对称情况下，有：由相量图分析：由相量图分析：假设负载为感性，相电流假设负载为感性，相电流(即线电流即线电流)落后相电压落后相电压 。UAN，UBN，UCN为相电压。为相电压。P=P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2=UlIlcos 1+UlIlcos 2 j 1=30 2=30+NN30 30 1 1 2 2 其它两种接法可类似讨论。其它两种接法可类似讨论。求求：(1)线电流和电源发出总功率线电流和电源发出总功率；(2)用两表法测电动机负载的功率，
14、画接线图，求两表读数用两表法测电动机负载的功率，画接线图，求两表读数。解：解：例例：Ul =380V，Z1=30+j40，电动机电动机 P=1700W，cos=0.8(滞后滞后)。(1)DABCZ1电动机电动机 电动机负载：电动机负载：总电流：总电流：表表W1的读数的读数P1：DABCZ1电动机电动机 (2)两表的读数如图两表的读数如图。W1*W2P1=UACIA2cos 1=380 3.23cos(30+36.9 )=1218.5W表表W2的读数的读数P2：P2=UBCIB2cos 2=380 3.23cos(156.9+90 )=481.6W分分析析：在在对对称称负负载载中中，每每相相负负
15、载载的的阻阻抗抗角角为为多多少少时时，功功率率表的读数出现负值表的读数出现负值？由位形图分析由位形图分析：假设负载为感性，相电流假设负载为感性，相电流(即线电流即线电流)落后相电压落后相电压 。UAN，UBN，UCN为相电压为相电压。P=P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2=UlIlcos 1+UlIlcos 2 CBAN 1=30 ，2=30 +选讲选讲若负载为若负载为 接接(对称对称)：相电压即为线电压：相电压即为线电压。其它两种接法可类似讨论其它两种接法可类似讨论。P=P1+P2=UlIlcos 1+UlIlcos 2 =UlIlcos(30 )+UlIlcos(30+)1=60 30 ：ACB 2=30+：选讲选讲所以所以 讨论：讨论：P1=UlIlcos 1=UlIlcos(30 )，P2=UlIlcos 2=UlIlcos(30+)=0P1P2P1=P1+P2 60o负数负数(零零)(感性负载感性负载)60o负数负数(零零)正数正数 正数正数 (容性负载容性负载)=90o0选讲选讲