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1、l重点 1.三相电路的基本概念 2.对称三相电路的分析 3.不对称三相电路的概念 4.三相电路的功率返 回第12章 三相电路 三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。12.1 三相电路下 页 上 页 返 回1.对称三相电源的产生三相电源通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120，当转子以均匀角速度转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。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、相位彼此相差1200的正弦电源。NSI AZBXCY下 页 上 页 返 回瞬时值表达式波形图A、B、C 三端称为始端，X、Y、Z 三端称为末端。u tuAuBuCoA+
2、XuAB+YuBC+ZuC下 页 上 页 返 回相量表示120120120对称三相电源的特点下 页 上 页 返 回相量代数和为0瞬时值代数和为02.三相电源的联接 将三相绕组的三个末端X,Y,Z 接在一起，这一连接的点称为Y联接对称三相电源的中性点，用N表示。从中性点引出的导线称为中性线或零线。从始端A,B,C引出的三根导线称为相线或端线，俗称火线。（1）星形联接(Y联接)+ANX+BY+CZ+ABCN-下 页 上 页 返 回+ANX+BY+CZ下 页 上 页 返 回 每相始端与末端间的电压，也即相线与中性线之间的电压称为相电压，其有效值用UAUBUC或一般地用Up表示。相电压参考方向，选定子
3、始端指向末端。任意两始端之间的电压，也即两相线之间的电压称为线电压，其有效值用UABUBCUCA或一般地用Ul表示。（2）三角形联接(联接)三相电源的始末端依次连接成一个回路，再从三个端子ABC引出端线。三角形联接的对称三相电源没有中点。注意+AXBYCZ+X+CYZABC下 页 上 页 返 回3.三相负载及其联接(1)星形联接称三相对称负载 三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载，三相负载也有二种联接方式。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB下 页 上 页 返 回(2)三角形联接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB称三相对称负载下 页 上 页 返 回ABCZBC
4、ZCAZABABCNZAZCZB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。线电流：流过端线的电流。相电流：流过每相负载的电流。+-+-下 页 上 页 返 回4.三相电路 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组成：电源YY负载电源Y负载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YY YZZZN+AN+B+CZZZ+A+B+C三相三线制下 页 上 页 返 回连接方式连接方式 Y对Y联接的对称三相电源线电压相位领先对应相电压30o。下 页 上 页 返 回（2）Y联接时，线电流等于相电流。对联接的对称三
5、相电源（1）线电压等于对应的相电压线电流相位滞后对应相电流30o。12.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系(1)将所有三相电源、负载都化为等值YY接电路；(2)连接负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；(3)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：(4)根据 接、Y接时线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。(5)由对称性，得出其它两相的电压、电流。12.3 对称三相电路的一般计算方法:一相电路中的电压为Y接时的相电压。一相电路中的电流为线电流。小结下 页 上 页 返 回例2 一对称三相负载分别接成Y和型。分别求线电流。解 ABCZZZABCZZZ下 页 上 页 返 回例3 对称三相
6、电路，电源线电压为380V，|Z1|=10，cos1=0.6(感性)，Z2=j50，ZN=1+j2。求：线电流、相电流，画出相量图(以A相为例)。解 画出一相计算图+_Z1+_+NACBZ1Z2ZNN下 页 上 页 返 回根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：+_Z1下 页 上 页 返 回由此可以画出相量图：30o53.1o18.4o下 页 上 页 返 回电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称)。电路参数(负载)不对称情况很多。电源对称，负载不对称(低压电力网)。分析方法不对称复杂交流电路分析方法。主要了解：中性点位移。12.4 不对称三相电路的概念 讨论对象下 页 上 页 返 回要消除或
7、减少中点的位移，尽量减少中线阻抗，然而从经济的观点来看，中线不可能做得很粗，应适当调整负载，使其接近对称情况。结论负载不对称，电源中性点和负载中性点不等位，中线中有电流，各相电压、电流不存在对称关系；中线不装保险，并且中线较粗。一是减少损耗，二是加强强度(中线一旦断了，负载不能正常工作)。下 页 上 页 返 回1.对称三相电路功率的计算12.5 三相电路的功率 平均功率下 页 上 页 返 回三相负载吸收的平均功率等于各相负载吸收的平均功率之和。即三相总功率：式中分别为A，B，C三相的相电压和相电流的相位差下 页 上 页 返 回若三相电路对称，则有所以三相总功率：P=3Pp=3UpIpcos A
8、BCZZZ下 页 上 页 返 回(1)为相电压与相电流的相位差(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。(2)cos为每相的功率因数，在对称三相制中有 cos A=cos B=cos C=cos。(3)公式计算电源发出的功率(或负载吸收的 功率)。ABCZZZ注意下 页 上 页 返 回无功功率Q=QA+QB+QC=3Qp视在功率2）这里的，P、Q、S 都是指三相总和。1）功率因数也可定义为：cos=P/S 注意3）不对称时 无意义下 页 上 页 返 回复功率下 页 上 页 返 回对称三相负载的瞬时功率下 页 上 页 返 回单相：瞬时功率脉动三相：瞬时功率恒定 tpo3UIcosp toUIcos电动机转矩:m p可以得到均衡的机械力矩。避免了机械振动。下 页 上 页 返 回 可见，对称三相电路的瞬时功率是一个常量，其值等于平均功率。这是对称三相电路的一个优越性能。习惯上把这一性能称为瞬时功率平衡。这种性质反映到三相发电机或三相电机的运行上，就使电机的转轴所受到的转矩平稳，没有震动，这也是三相制的优点之一。但对于单相电动机来说，由于它的瞬时功率以两倍电源频率而脉动着，所以有不良的震动。下 页 上 页 返 回