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第三章 三相交流电路

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三相交流电路

三相交流电路

eC
ωt
若用相量及相量图表示，则为： 若用相量及相量图表示，则为：
& = E∠00 EA & E B = E ∠ − 120 & = E ∠ 120 0 E
C
0
满足这种关系的三 相交流量称为对称 的三相交流量。 的三相交流量。
& EC
& & EB + EC
& EA
& & & EA + EB + EC = 0
BN
& UAN(Up )
& UBN
1 0 Ul = U p cos30 2 Ul = 3U p
& −UCN U & BC
& = U −U = 3U ∠300 & U BC & BN & CN BN & = U −U = 3U ∠300 & UCA & CN & AN CN
& = 3U ∠300 & U AB AN
相电流(负载中的电流 相电流 负载中的电流) 负载中的电流
（1）负载不对称时，各相单独计算。 ）负载不对称时，各相单独计算。
& U AB = U l ∠0 0 & = U ∠ − 120 0 U BC l & = U ∠120 0 U
CA l
& = 1 U ∠ − 300 = U ∠ − 300 U AN l p 3 & = 1 U ∠ − 1500 = U ∠ −1500 U BN l p 3 & = 1 U ∠900 = U ∠900 U CN l p 3
星形联接（ ） 星形联接（Y） 三相交流电源的联接 三角形联接（ 三角形联接（△）

三相交流电路

三相交流电路
火线间电压称为线电压。
U UV U U U V U VW U V U W U WU U W U U
U
－U
WU
U
U
30°
W
UV 30°
W
U UV
30°
U U
U－ V
－U W
U VW
由相量图可得： Ul 3U p
U UV 3U U30 3U p30
U
－U
WU
U
U
30°
W
UV 30°
U UV
I V
3Ul Il cosz IUV
30°IVW
30°IUV IU
IWU
第三节 不对称三相电路的计算
一、星形连接的三相不对称负载 *三相四线制 *一相一相计算 通过各相负载的电流：
中线电流：
二、三角形连接的三相不对称负载 各相负载的相电流及线电流： 三相负载不对称，则相电流、线电流也不对称。
视在功率： S 3Ul Il
30°
U U
U－ V
U VW 3U V30 3U p 90
－U W
U VW
U WU 3U W30
3U p150 可见，三个线电压幅值相
同，频率 相同，相位相120
三相电源的三角形连接
三角形连接：将三相 绕组的首、末端依次 相连，从3个点引出3
条火线。
Ul U p
此种接法如一相接反， 将造成严重后果。
关于零线的结论
负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电 压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都 不能正常工作。比如，照明电路中各相负载不能保证完全对称， 所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。

第3章三相电路

第3章三相电路
0
波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。
u
uU
uV
uW ωt

UW
1200
1200

0
π
2π
1200

UU
UV
(a)相电压的波形图 (b)相量图
图3-3三相电源相电压的波形图和相量图
电源任意两根端线之间的电压称为线电 压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所 示。 U1 L
1
uU
W2
你可要记 住了！
I L 3I P
（3-16）
线电流落后相应的相电流300的相位角。
例2 三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V
§ 3.2
三相负载的联接
负载有单相负载与三相负载之分。对于 单相负载，应根据其额定电压接入电路。 若负载所需的电压是电源的相电压，应将 负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)
U V W N
ZU
ZV 图3-8 (a)
ZW
若负载所需的电压是电源的线电压，应将 负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)
UP=UL
很好记吧！



Hale Waihona Puke 思考题１．对称三相电源星形连接时，Ｕl= 3 Up ,线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 300 。
２．正序对称三相星形连接电源，若 UVW 380300V , 380/1500V， U U 220/1200 V， 220/-1200 V。 则 U UV UW
§3.1 三相交流电源
一、 概念
由三个幅值相等、频率相同、相位互差 120o的单相交流电动势按一定方式连接起来 所构成的电源称为三相交流电源。由三相电 源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或 变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的 基本原理如图3-1所示

第3章三相交流电路

第3章三相交流电路
uC +
C
O

–Um
2
t
对称三相电压的波形图
对称三相电压相量图
三相交流电压出现正幅值 (或相应零值)的顺序称为相序。
A→B→C→A→ ，称为
正相序（正序或顺序）。
反之，B→A→C→B→或 C→B→A→C→，称为反相序
（反序或逆序）
•
UC 120°
120°
•
UA
120°
•
UB
分析问题时一般都采用正相序。
•
•
IC
UC ZC

U P120
Z

Il 120

φA= φB = φC = φ 线电流也对称
中线电流，I• N

•
I A
•
IB
•
IC

0
为零
iA
+
对称负载电压电流相量图
uA
N –– – uB
+ uC
+
iN
Z
•
UC •
N
Z
IC
iB
Z
•
IB
iC
•
UB
•
UA
•
IA
负载对称时，中线电流为 零，所以可以去掉中线，成 为三相三线制电路。
生感应电动势 e ，其方向为由
AX。
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，
线圈两端便可得到单相交流电动势。
eAX = 2E sinω t
交流发电机
三相交流发电机组成
电枢，亦称定子 磁极，亦称转子
Y
•
定子中放三个线圈：
A 定子
•
S
Z

第三章 三相交流电路

第三章 三相交流电路

第3章三相交流电路3.1 三相交流电源判断题1. 三相电源的相序就是交流电的瞬时值到达最大值的顺序。

（√）2. 三相电源有正序（顺序）和反序（逆序）之分。

（√）3. 相线与中性线之间的电压称为相电压。

（√）4. 相线与相线之间的电压称为线电压。

（√）5. 相线与中性线之间的电压称为线电压。

（×）6. 相线与相线之间的电压称为相电压。

（×）7. 三相四线制电源中，相电压等于线电压的3倍。

（×）8．三相四线制电源中，线电压等于相电压的3倍。

（√）9. 线电压是指火线与零线之间的电压。

（×）10. 相电压是指火线与零线之间的电压。

（√）11. 三相对称电压就是三个频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相交流电压。

（√）选择题1．(2分) 已知对称三相电源的相电压u A=10sin(ωt+60°)V，相序为A-B-C，则当电源星形联接时线电压u AB为_____V。

A. 10sin(ωt+90°)B. 17.32sin(ωt+90°)C. 17.32sin(ωt-30°)D. 17.32sin(ωt+150°)正确答案是B，本题涉及的知识点是：三相交流电源线电压与相电压的关系。

2．(2分) 对称正序三相电源作星形联接，若相电压u B=100 sin(ωt- 30°)V，则线电压u AB=__ V。

A. 100 3sin(ωt+120°)B. 1003sin(ωt-60°)C. 1003sin(ωt-150°)D. 100 3sin(ωt-150°)正确答案是A，本题涉及的知识点是：三相交流电源线电压与相电压的关系。

3．(2分)在正序对称三相电压中，u A=U2sin(ωt-90°)，则接成星形时，其线电压u AB为_____。

A. U6sin(ωt+30°)B. U6sin(ωt-60°)C. U2sin(ωt-30°)D. U2sin(ωt+60°)正确答案是B，本题涉及的知识点是：三相交流电源线电压与相电压的关系。

第3章三相交流电路及安全用电知识

第3章三相交流电路及安全用电知识

表，你能用这些器件确定三相四线制供电线路中的火线和零线
吗？应该怎样做？
•2.三相供电线路的电压是380V，则线电压是多少？相电压又
是多少？
•3.三相电源绕组星接，设其中某两相间的电压
•
V，试写出其余两个线电压和三个相电压
的解析式。
•4.三相电源绕组连接成星形，已知三相绕组的感应电压对称。
实际测量的结果
第3章三相交流电路及安全用电知识
•3.3 三相电路的电功率及安全用电知识
•3.3.1 三相电路的功率 •不论负载联接方式如何，总的功率必定等于三相功率之和：
•若三相负载对称，三相总功率是各相功率的三倍，即
第3章三相交流电路及安全用电知识
•3.3.1 三相电路的功率
•【例3.5】 一台三相异步电动机，铭牌上额定电压是220/380V， 接线是△/ㄚ接，额定电流是11.2/6.48A，cosΦ=0.84。试分别求 出电源线电压为380V和220V时，输入电动机的电功率。 •【解】①UL=380V时，按名牌规定电动机定子绕组应ㄚ接：
UAB=380V,UBC=UCA=220V,UA=UB=UC=220V。问线路连 接上出现了什么问题？
•5.三相绕组角接，不慎将一相绕组的首尾端接反，会产生什
么后果？为什么？
•6.试述三相四线制供电的优越性。
第3章三相交流电路及安全用电知识
•3.2 三相电路中负载的连接方式
三相负载：需要接在三相电源上才能正常工作的负载，由三 部分组成，其中每一部分叫做单相负载。 对称三相负载：每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，如三 相电动机。 不对称三相负载： 不满足每相负载的阻抗值和阻抗角完全相 等，如由单相负载组成的三相负载。 三相负载的连接方式：有 Y和 两种接法，至于采用哪种方 法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。

第3章 三相交流电路习题参考答案

第3章 三相交流电路习题参考答案一、 填空题： 1. 对称三相负载作Y 接，接在380V 的三相四线制电源上。

此时负载端的相电压等于 31倍的线电压；相电流等于 1 倍的线电流；中线电流等于 0 。

2. 有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，又测出负载中的电流为10A ，那么三相电路的有功功率为 5280W ；无功功率为 3960var ；视在功率为 6600VA 。

假如负载为感性设备，则等效电阻是 17.6Ω ；等效电感量为 42mH 。

二、 判断题：1. 中线的作用就是使不对称Y 接负载的端电压保持对称。

（对 ）2. 三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。

（错 ）3. 三相负载作三角形联接时，总有P 3I I l =成立。

（错 ）4. 负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。

（对）5. 三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。

（对）6. 中线不允许断开。

因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。

（错）三、选择题：1. 三相对称电路是指（ C ）A 、 三相电源对称的电路；B 、三相负载对称的电路；C 、三相电源和三相负载均对称的电路。

2. 三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U 相为纯电阻，V 相为纯电感，W 相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（ C ）A 、30安；B 、10安；C 、7.32安。

3. 有“220V 、100W ”“220V 、25W ”白炽灯两盏，串联后接入220V 交流电源，其亮度情况是（ B ）A 、100W 灯泡最亮；B 、25W 灯泡最亮；C 、两只灯泡一样亮。

四、计算题3-1一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于U L =380V 的对称三相电源上，其线电流I L =2.2A ，cos φ=0.8，试求每相绕组的阻抗Z 。

解：先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。

电工学第三章三相交流电ppt课件

结论：电源 Y形联结时, 线电压Ul 3UP, 且超 前相应的相电压 30 , 三相线电压也是对称的 。
6
3.1.2 三相电路中负载的联结方法
1. 三相负载
分类
三相负载：需三相电源同时供电
负载
三相电动机等
单相负载：只需一相电源供电
照明负载、家用电器
对称三相负载：ZA=ZB= ZC
三相负载
如三相电动机
此时负载中性点N´即为 A, 因此负载各相电压为 N
UA 0 , UA 0
B
UB UB A, UB 380 V UC UC A , UC 380 V C
+
U A
iA
iC
– –
N´
–
iB
+ U C U B +
此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加 的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(2) 相UA电B=流UBC=UIIICABCABCA=UUUUZZZClCAABB=AABBCCUP
A
+–
U AB
– U CA
B U+ BC C–
+
IB IC
ICA
ZCA
IAB
ZBC ZAB
IBC
相电流： 线电流：
IIAA、B、IIB、BC、IC ICA
线电流不等于相电流
20
(3) 线电流
IA IAB ICA
16
(2) A相断路
A
1) 中性线未断
B、C相灯仍承受220V N
电压, 正常工作。
2) 中性线断开
B
变为单相电路，如图(b) C 所示, 由图可求得
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20

第3章(三相交流电路)


IN
I zA
I zC
Z3
ZA N'
IB
IC
ZB
I zB
相电流：各相负载的电流，正方向与相电压的极性一致。 线电流：端线中的电流，正方向从电源流向负载。
中线电流：中线中的电流，正方向从负载流向电源。
三相对称负载：各相负载的大小、性质完全相同。
（2）负载Y接三相电路的计算
LA UA N UB UC N LB LC – + UA –
三个最大值相等、角 频率相同、相位上互差 120°的正弦交流电。
(2) 三角形连接（Δ）
LA
CA
+ – +
–
U AB U
结论：电源Δ 形联结时 线电压U l 相电压Up
LB
UBC U BC
–
+ LC
第三节 三相电路中负载的连接
1. 三相负载
分类
负载
三相负载：需三相电源同时供电
三相电动机等
u eA eB eC
ωt
eA Em sin t eB Em sin( t 120 ) eC Em sin( t 120)
相量表示
0
T
E A E 0 E
UC
E 120 E ( 1 j 3 ) EB 120° 2 2 E 120 E ( 1 j 3 ) EC 2 2
第3章 三相交流电路
三相交流电源 三相电路负载的连接 三相电路的功率
0
引 言
单相交流电路：它的电源是一个交流电动势； 三相交流电路：它是由三个频率相同、幅值相等、 相位互差120°的电动势作为电源。
三相交流电路优点：

第3章三相交流电路-练习复习题

第3章：三相交流电路-复习要点基本概念：理解对称三相电压概念，理解相电压、相电流和线电压和线电流的概念，理解三相负载对称和不对称的概念，理解三相负电路中电压、电流的对称性概念，掌握三相负载的联接方法，理解三相四线制供电电路中中线的作用，理解三相电路有功功率、视在功率和无功功率的概念。

分析依据和方法：熟练掌握三相对称负载Y 联接和△联接时，线电压与相电压和线电流与相电流的大小及相位关系，以及线、相电压电流的计算；掌握三相不对称负载Y 联接且有中线时，线电流和中线电流的计算；掌握三相电路有功功率、视在功率和无功功率计算。

基本公式：对称三相电压正相序线、相电压关系︒=∙∙30/3AABU U ,︒=∙∙30/3BBCU U ,︒=∙∙30/3CCAUU三相不对称负载Y 联接有中线或三相对称负载无中线时，线、相电压关系︒=∙∙30/3AABUU,︒=∙∙30/3BBCU U,︒=∙∙30/3CCAUU；p l U U 3=,AA AZU I∙∙=,BBBZ UI∙∙=CCC Z UI ∙∙=,C BANI I I I ∙∙∙∙++=(有中线时)三相对称负载△联接时，线、相电流关系︒-=∙∙30/3ABAI I ,︒-=∙∙30/3BCBI I ,︒-=∙∙30/3CA C I I ；p l I I 3=三相负对称载时三相功率l l l l l l I U S I U Q con I U P 3,3,3==ϕ=三相不对称负载时三相功率CA BC AB C B A P P P P P P P P ++=++=,一、填空题：1.三相对称电压就是三个频率 相同 、幅值 相等 、相位互差 120°的三相交流电压。

2.三相电源的相序有 正序 和 反序 之分。

3.三相电源相线与中性线之间的电压称为 相电压 。

4.三相电源相线与相线之间的电压称为 线电压 。

5.有中线的三相供电方式称为 三相四线制 。

6.无中线的三相供电方式称为 三相三线制 。

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第三章三相交流电路
教学检测试卷
（本卷满分100分，考试时间70分钟）
一、填空题（每空1分，共24分）
1.三相交流电源是指由三个频率_____ , 幅值______ , 相位互差
______,并且各瞬时值之和等于______的单相交流电动势组合的供电系统。

2.有中性线的三相供电方式称为________制，如不引出中性线，则称为
______制。

照明电路一般采用_______供电方式，而三相交流电动机电路一般采用_______供电方式。

3.目前我国低压三相四线制供电线路供给用户的线电压是_______V,相
电压是______V。

4.三相四线制照明电路中，忽然有两相电灯变暗，一相变亮，出现故障
的原因是。

5.三相交流电动机采用星形起动，三角形运行的工作方式，可以有效减
小。

6.三相电路中的三相负载，可分为三相负载和三相负
载两种情况。

7.照明电路应采用方式供电；三相交流电动机电路一般采用
方式供电。

8.当三相负载的额定电压等于三相电源的线电压时，应采用
形联结方式；当三相负载的额定电压等于三相电源的相电压时，应采用形联结方式。

9为了防止中性线断开，电工工程中规定，线上的中性线不允许安装或。

通常还要把中性线，以保障安全。

10. 有中性线的三相供电方式称为制，如不引出中性线，则称为制。

二、单项选择题（每题2分，共24分）
1.三相负载不对称时应采用的供电方式为（）。

A. 三角形联结
B.星形联结
C. 星形联结并加装中性线
D.星形联结并在中性线上加装熔断器
2.在计算三相对称负载有功功率的公式中，功率因数角是φ指（）。

A. 相电压与相电流的相位差
B.线电压与相电流的相位差
C．相电压与线电流的相位差 D.线电压与线电流的相位差
3.我国的低压供电线路大多采用三相四线制，下列说法正确的是（）。

A.任意两根供电线间的电压为380V
B.任意两根供电线间的电压为220V
C.任意一根相线与中性线间的电压为380V
D.任意一根相线与中性线间的电压为220V
4.三相四线制照明电路中，忽然有两相电灯变暗，一相变亮，出现故障
的原因是（）。

A.电源电压突然降低
B.有一相短路
C.不对称负载，中性线突然断开
D.有一相断路
5.在相同的线电压作用下，同一台三相异步电动机作三角联结所取用的
功率是作星形联结所取用功率的（）倍。

A.3
B.1/3
C.3
D.1/3
6.对称三相四线制供电线路，若端线上的一根保险线熔断，则熔体两端
的电压为（）。

A.线电压
B.相电压
C.相电压 + 线电压
D.线电压的一半
7.三相电动机（对称负载）接于380V线电压上运行，测得线电流为14.9A,
功率因数为0.866, 则电动机的功率为（）。

A.8.5 kW
B.17kW
C.25.5 kW
D. 14.7 kW
8.生活中由大量日常照明灯构成的三相负载是（）。

A.三角形联接的不对称负载，必须要用中线
B.星形联接的对称负载，可以不用中线
C.星形联接的不对称负载，可以不用中线
D.星形联接的不对称负载，必须要用中线
9.一个由三相对称电源供电的三相对称电阻负载，接成三角形时，三相
功率为3KW。

若此三相电阻负载改接成星形，则三相功率为（）。

A.1KW
B.3KW
C.33KW
D.9KW
10.为了使三相对称负载尽可能大的从三相对称电源上获得有功功率，
则三相对称电源和三相对称负载应按（）连接。

A.Y—Y
B.Y—△
C. △－Y
D. △－△
11.如图下图所示,当交流电源的电压
U=220V,频率为50H Z时,三具电灯A.B.C的亮度相同,现将交流电的频率改为f =1000H Z,则下列情况正确的应是( )
A . B灯比原来亮 B.C灯和原来一样亮
C .A 灯比原来暗 D.C 灯比原来亮
12. 三相不对称负载接到三相电源，其总有功功率、总无功功率和总视
在功率分别为P 、Q 、S ,则下列关系式正确的是（ ） A. U S S =+V S +W S B.P U Q 3=P I C. 3=p P U P I Φcos D.2
2
Q
P S +=
三、双项选择题 （每题3分，共6分）
1.下列关于三相负载描述正确的是（ ） A.三相对称负载是指三相阻抗都相等的负载 B.三相阻抗都相等的负载不一定是三相对称负载 C.三相负载作星形联接时必须有中性线 D.三相负载作星形联接时有可能省掉中性线
2. 三相对称负载三角形联接的交流电路中（ ）
A.负载相电压等于电源线电压的1/3
B.负载相电压等于电源线电压
C.通过负载的相电流等于电路线电流的1/3
D.通过负载的相电流等于电路线电流
四、简述、计算题（共21分）
1.在三相四线制供电系统中，规定中性线不准安装熔丝和开关，有时
中性线还采用钢芯导线来加强其机械强度，以免断开，试说明原因。

（6分）
2.某三相对称负载作星形联结，每相的电阻为16Ω，感抗为12Ω，接
在线电压为380V 的三相对称正弦交流电源上，求： （1）线电流和相电流。

（6分）
（2）负载总有功功率、无功功率和功率因数。

（5分）
五、作图题（共15分）
有三根额定电压为220V ，功率为1KW 的电热丝，接到线电压为
380V 的三相电源上，应采用何种接法？把上述六根电热丝接成一个电热器，接到线电压为380V 的三相电源上，应如何联接（画出电路图）？这只电热器的功率为多大？
六、根据下列图形解题（共10分）
三盏电灯作三角形联结，电路如下图所示，若线路上的线电压是220V ，每盏电灯的电阻为600Ω
，求：（1）通过电灯上的电流和各端上的电流； （2）如果W 相电源线断线，会出现什么现象？。