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1、第第4章章 三相电路三相电路例例1 1：N+N RARBRCACB若若RA=RB=RC=5 ，求线电流及中性线电求线电流及中性线电若若RA=5 ,RB=10 ,RC=20 ,求线电流求线电流及及 一星形联接的三相电路，电源电压对称。设电一星形联接的三相电路，电源电压对称。设电源线电压源线电压 。负载为负载为电灯组，电灯组，流流 IN;中性线电流中性线电流 IN。中性线电流中性线电流解：解：已知：已知：N+N RARBRCACB(1)线电流线电流 三相对称三相对称(2)三相负载不对称三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ）分别计算分别计算各线电流各线电流中性线电流中性线电流例例例
2、例2 2 2 2：照明系统故障分析：照明系统故障分析：照明系统故障分析：照明系统故障分析解解:(1 1)A A相短路相短路相短路相短路1)中性线未断中性线未断 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C 此时此时此时此时A A相短路电流相短路电流相短路电流相短路电流很大，将很大，将很大，将很大，将A A相熔断丝相熔断丝相熔断丝相熔断丝熔断，而熔断，而熔断，而熔断，而 B B相和相和相和相和C C相相相相未受影响，其相电压未受影响，其相电压未受影响，其相电压未受影响，其相电压仍为仍为仍为仍为220V,220V,正常工作。正常工作。正常工作。正常工作。在上例中，试分析下列情况在
3、上例中，试分析下列情况在上例中，试分析下列情况在上例中，试分析下列情况 (1)A(1)A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。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)A(2)A相断路相断路相断路相断路: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。中性线断开时，求各相负载
4、电压。中性线断开时，求各相负载电压。此情况下，此情况下，此情况下，此情况下，B B相和相和相和相和C C相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（220V)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)A2)A相短路相短路相短路相短路,中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开时时时时,此时负载中性点此时负载中性点N N 即为即为即为即为A,A,因此负载各相因此负载各相因此负载各相因此负载各相电压为电压为电压为电压
5、为 A AB BN NC CN Ni iA Ai iCi iB B+(2)A(2)A相断路相断路相断路相断路 2)2)中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开 B、C相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压,正常工作。正常工作。1)1)中性线未断中性线未断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)所示所示所示所示,由图可求得由图可求得由图可求得由图可求得IBCU U A AU U B B+(b)(b)N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C(a)(a)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=2
6、9,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、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)(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,电动机的绕组应联接成星形；电动机的绕组应联接成星形；当电源电
7、压为当电源电压为220 V时时,电动机的绕组应联接成三角形电动机的绕组应联接成三角形。在三角形和星形两种联接法中在三角形和星形两种联接法中,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，仅三角形联接情况下的线电流三角形联接情况下的线电流比星形联接情况下的线电流增大比星形联接情况下的线电流增大 倍倍。例例2:(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流 由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它两相可依据对称性写出。两相可依据
8、对称性写出。两相可依据对称性写出。两相可依据对称性写出。A AB BC 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：一组是三角形联接的电感性负载，每相三相电源：一组是三角形联接的电感性负载，每相阻抗阻抗 ;另一组是星形联接的电阻性另一组是星形联接的电阻性负载，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)(2)电路线电流；电路线电流；(3)(3)三相有功功率。三相有功功率。设设解：解：负载星形联接时，其线电流为负载星形联接时，其线电流为负载星形联接时，其线电流为负载星形联接时，其线
9、电流为负载三角形联接时，其相电流为负载三角形联接时，其相电流为负载三角形联接时，其相电流为负载三角形联接时，其相电流为(2)(2)电路线电流电路线电流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 三相对称负载作三角形联接，三相对称负载作三角形联接，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
10、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3：Z ZCACAAAAS S1 1S2ZABZBCC CA AB B或：或：P=I 2R P=UIcos tg =XL/R 解：解：(1)由已知条件可求得由已知条件可求得Z ZCACAAAAS S1 1S2ZABZBCC CA AB B2)S2)S1 1闭合、闭合、闭合、闭合、S S2 2断开时断开时断开时断开时 I
11、A=IC=10A IB=17.32 A 流过电流表流过电流表流过电流表流过电流表 A A、C C 的的的的电流变为相电流电流变为相电流电流变为相电流电流变为相电流 I IP P，流流流流过电流表过电流表过电流表过电流表B B 的电流仍为的电流仍为的电流仍为的电流仍为线电流线电流线电流线电流I IL L 。因为开关因为开关s s均闭合时均闭合时 每相有功功率每相有功功率每相有功功率每相有功功率 P=1.5 kW 当当 S S1合、合、S S2断时，断时，ZAB、ZBC 的相电压和相电流不的相电压和相电流不变，则变，则PAB、PBC不变。不变。P=PAB+PBC=3 kWkWS S1 1AAAS
12、S2 2Z ZABABZ ZCACAZ ZBCBCC CA AB BIB=0A 3)S3)S1 1断开、断开、断开、断开、S S2 2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 ZA AB BZ ZBCBCZ ZCACAA AC CI1I2 I1 仍为相电流仍为相电流仍为相电流仍为相电流 IP ，I2 变为变为变为变为 1/2 IP 。IA=IC=10 A+5 A=15A I2 变为变为变为变为 1/2 IP，所以所以所以所以 ABAB、BCBC 相的功率变为原来的相的功率变为原来的相的功率变为原来的相的功率变为原来的1/4 。P=1/4 PAB+1/4 PBC
13、+PCA =0.375 W+0.375 W+1.5 W =2.25 kWAAAS1S S2 2Z ZABABZ ZBCBCZ ZCACAA AB BC C 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 日日日日光灯光灯光灯光灯210210盏盏盏盏(cos(cos(cos(cos 1 1 1 1=0.50.5)，6060瓦白炽灯瓦白炽灯瓦白炽灯瓦白炽灯9090盏盏盏盏(c(c(c(cosososos 2 2 2 2=1),=1),=1),=1),它们的额定电压都是它们的额定
14、电压都是它们的额定电压都是它们的额定电压都是220V220V，由由由由380V380V/220V220V的电网供电。的电网供电。的电网供电。的电网供电。试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下,线线线线路电流为多少？路电流为多少？路电流为多少？路电流为多少？例例例例4 4 4 4：解解解解:(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解解解解:(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
15、系统与电网连接图该照明系统与电网连接图V (2)(2)计算线电流计算线电流计算线电流计算线电流U .设设=220 0例例例例5 5：某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所某大楼电灯发生故障，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，试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？这楼的电灯是如何联接的？同时发问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因是什么原因？解解解解:(1)(1)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P 三三层层二层二层A AB BC CN N+一层一层(2)当当P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，所所以以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不电压亮度不变。变。(3)因为因为三楼灯多于二楼灯即三楼灯多于二楼灯即 R R3 3 R 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：(1)(1)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A AP B BC CN N三层三层二层二层一层一层+