电工学简明教程三相电路要点
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第4章三相电路4-1 三相正弦交流电源三相正弦交流电动势的产生三相电源的联结4-2 三相负载电路负载星形联结——Y联结负载三角形联结—— 联结4-3 三相电路的功率第4章三相电路•基本要求掌握三相交流电的表示方法;掌握三相电源的星形联接和三相负载的星形、三角形联接;掌握对称三相电路中相电压(相电流)、线电压(线电流)的关系;能计算对称三相电路的电压、电流和功率;了解三相四线制供电方式中线的作用和不对称负载的概念。
•重点对称三相电路中相电压(相电流)、线电压(线电流)的关系。
4-1 三相正弦交流电源•基本概念•三相正弦交流电的产生•三相电源的联结三相电路基本概念•三相制:由三个频率相同、幅值相等、相位彼此相差120º的电动势(即三相电源)供电的体系•三相电路:由三相电源供电的电路•采用三相制输配电的理由(与单相电路相比)三相交流电机的制造节省材料、成本低;三相电机工作性能好、效率高;三相输电经济;对称三相交流电路的瞬时功率不随时间变化,与其平均功率相等24sin )0(e e e -sin sin(120)sin(120)A M B M C M E t E t E t ωωω==-︒=+︒三相正弦交流电的产生 •三相正弦交流电由三相交流发电机产生 转子铁心定子绕组 机座 定子铁心 励磁绕组 转子 定子 定子上有对称三相绕组:A -X ,B -Y ,C -Z ,分别称为A 相、B 相和C 相 首端 末端 励磁绕组通直流电后产生磁场,精心设计转子磁极面的形状,可以使空气隙中的磁感应强度B 按正弦规律变化 转子匀速旋转时,定子三相绕组依次切割磁力线产生按正弦规律变化的感应电动势e A 、e B 、 e C ,由于定子绕组完全相同但彼此相位差120º,所以e A 、e B 、 e C 幅值相等、频率相同、相位彼此相差120º,称为对称三相电动势 三相绕组中电动势到达最大值的顺序称为相序 对称三相电动势的瞬时值表达式: 对称三相电动势的相量表达式:0120120A B C E E E E E E =︒=-︒=︒三相正弦交流电的产生 • 定子对称三相绕组及其对称三相电动势的简单图示 • 定子对称三相电动势的波形图• 定子对称三相电动势的相量图A B C e e e ++=0A B C E E E ++=三相电源的联结•互不相关的联结方式•星形联结•三角形联结三相电源的星形联结 三相三线制 三相四线制相线、端线、火线 中线、零线(接地时称地线)对称三相电动势 对称三相相电压 对称三相线电压 AB AO BO BC BO CO CA CO AO U U U U U U U U U ⎧=-⎪=-⎨⎪=-⎩线电压与相电压的关系: 线电压与相电压的相量图:2cos3032cos3032cos303AB AO AO BC BO BO CA CO CO U U U U U U U U U =︒==︒==︒=线电压与相电压的有效值关系: 330330330330330330AB AO A BC BO B CA CO C U U U U U U U U U =︒=︒=︒=︒=︒=︒线电压与相电压关系的相量表示:3l p U U =线电压与相电压有效值的一般关系式: 中点三相四线制配电线路三相四线制的低压配电系统中,可以得到两种数值的电压,若相电压U l =220V ,则线电压U p =380V ,一般照明、小型家电和电子仪器使用相电压,动力及三相负载使用线电压三相电源的三角形联结线电压与相电压的关系:l p U U4-2 负载的联结•交流用电设备分类:单相和三相负载 •负载接入电源的原则加于负载的电压必须等于负载的额定电压 应尽可能使电源的各相负荷均匀、对称接入三相电路的各相负载的复数阻抗相等,即A B C Z Z Z ==•单相负载应按照其额定电压平均分接于三相电源的三个相电压或线电压上 •三相负载本身为对称负载,其额定电压和相应接法同时在铭牌上给出。
.精品第十一章 三相电路重点:1. 三相电路中的相电压与线电压,相电流与线电流的概念及关系 2. 熟练掌握对称三相电路的计算 3. 掌握不对称三相电路的计算方法11.1 三相电源11.1.1 三相制目前世界上的电力系统普遍采用三相制。
所谓三相制是讲三个频率相同,大小相等相位互差120o的电压源作为供电电源的体系。
11.1.2 三相电源一、波形由三相交流发电机供电时,由于其工艺结构使得产生的三相电源具有频率相同,大小相等相位互差120o 的特点。
三相电压的相序为三相电压依次出现波峰(零值或波谷)的顺序,工程上规定:ABC 为顺序(正序)而ACB 这样的相序成为逆序(反序)。
U AU二、各相电压V t U u m A sin ω=o 0∠=U AU V t U u m B )120sin(o -ω= A B U U U 2o 120α=-∠= V t U u m C )120sin(o +ω=ACU U Uα=∠=o 120 其中,α为工程上常常用到的单位相量算子:23211201o j+-=∠=α。
相量图见上图。
11.1.3 三相电源一、连接方式1.星型连接与三角形连接.精品A _ +C U AU + B U _ B _+CA C+图13- 三相四线制三相电源的连接方式一般采用星型连接: 二、几个概念1.中点(零点):三相电压源的末端连接在一起,形成的连接点,一般用该点作为计算的参考点 2.中线(零线):由中点引出的导线3.火线:由每一相的三相电压源的始端引出的导线4.相电压:每一相电压源的始端到末端的电压,即火线与中线之间的电压 5.线电压:任意两相电压源的始端之间的电压,即两根火线之间的电压 三、相电压与线电压的关系 1.相线关系 各相电压为: o 0∠=p U A U ,o 120-∠=p B U U ,o 120∠=pC U U 所以:o o o o 3033031200∠=∠=-∠-∠=-=A p p p B A AB U U U U U U U o o o o 303903120120∠=-∠=∠--∠=-=BpppCBBCU U U U U U Uoooo30315030120∠=∠=∠-∠=-=Cp p p A C CA U U U U U U U 可见,每一个线电压与相应相电压的关系是:线电压的大小为相电压大小的3倍,即p l U U 3=,且超前相应相电压o30。