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电工学 之 三相电路

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电工学第3章三相电路

电工学第3章三相电路

第3章三相电路3.1 三相电源3.2 三相电路中负载的连接3.3 三相电路的功率定子中放三个线圈：首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以ω的速度旋转。

三个线圈中便产生三个以正弦规律变化的交流电动势。

•••AXY CBZSN ω转子定子AXBYCZe A e B e C3.1 三相电源1.瞬时值表达式()°-=240sin t E m e C w ()°-=120sin t E m e B w =sin tE m e A w )120sin(°+=t E m w E mB e A e Ce 2.波形图AE CE BE 3.相量图°∠=°-∠=°∠=120120E E E E C B A 0E E 4.相量式4.三相电源的特征(1) 对称。

大小相等，频率相同，相位互差120º(2) 相序。

A —B —C(3) 对称正弦量的瞬时值和与相量和为0。

E mB e Ae Ce 0=++C B A E E E e A +e A +e A =0AE CE（零线）（火线）（火线）（火线）ce Be Ae 三相四线制供电火线（相线）:ABC 中线（零线）：NA X YCB Z N三相电源的连接星形接法CC B B A A e u e u e u ===1、相电压：火线对中线间的电压。

120︒120︒120︒Au B u o∠=0A A U U o -∠=120B B U U o-∠=240C CU UCU U AU （中线）（火线）（火线）（火线）ce Be Ae AX YCBZ N Cu2、线电压：两火线间的电压。

ABu BCu CAu CABC AB u u u 注意规定的正方向C B BC U U U -=B A AB U U U -=AC CAUU U-=（中线）（火线）（火线）（火线）ce Be Ae AX YCBZ NCU ABU BU AU BCU CAU BU -AU -CU -30︒30︒30︒BA AB U U U -=°∠=303A U CB BC U U U -=°∠=-903B U AC CA U U U -=°∠=1503.相、线电压间的关系AB U =°∠303A U BC U =°∠303B UU P ：相电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V 220==l P U U 、=3plU U线电压超前于相应的相电压30oU l ：线电压结论（U A 、U B 、U C ）（U AB 、U BC 、U CA ）3.2 三相电路的计算三相对称负载：接在三相电源上的每一相负载的阻抗值与阻抗角都相等。

电路第10章-三相电路课件.ppt

电路第10章-三相电路课件.ppt

10.3 负载三角形联结的三相电 路
对称三相电路的三角形联结
A.
_
UC
+
+ U_ A
C. _ +
. B
UB
IA
Z I C'A'
C’ .
IB
A.’ I A'B' Z
. B’
Z I B'C'
IC
10.3 负载三角形联结的三相电 路
必须注意：如果任何一相电源接法相反，三个相电压之 和将不为零，在三角形联接的闭合回路中将产生很大的 环行电流，造成严重恶果
运用星型联结计算结果，将三角形联结进行等效变换，
化为星型联结
A.
. _
UC
+U
’ C
_
+_U+’A U_ A _N
. . +
C
_
+U
’ B
+
B
UB
IA
Z
I C'A' Z’
C’ .
IB
A.’
I A'B'
Z’
.N’
Z
Z’
. B’
Z I B'C'
IC
其中：U
' A
UA , Z' Z
330
3
10.3 负载三角形联结的三相电
10.1 三相电源
三相电压
指三个最大值相等，角频率相同而初相位不同的正弦电压 若初相互差 12时0，则称为对称三相电压 以uA为参考正弦量，它们的瞬时值表达式为：
uA Um cost uB Um cos(t 120 ) uC Um cos(t 120 ) 式中ω为正弦电压变化的角频率，Um为相电压幅值

电工学第三章三相电路

电工学第三章三相电路
B
iA iN iB RC
RA
N
RB
iC
N I A I B I C 0 I
一、负载的星形联结 二、负载的三角形联结
交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作
的叫做三相负载 ,如果每相负载的阻抗值和阻抗
角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。
另一类是只需接单相电源的负载，它们可
以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或 线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载， 但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对 称负载。如照明灯。
二、三相电源的连接
1、星形联结 把三相绕组的尾端 XYZ 接成一点。 而把首端 A、B、C 作为与外电路相联接的端点。 这种 联接方式称为电源的星形联结。
中性点 U A 或零点
+
–
N
– U C
+
– + U B
+ U A – – – U B +
+
U AB
–
A 相线（火线）
相电 压
一、三相对称正弦电动势
1.三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 A B C 磁极 （是转动的，亦称转子） A
Y
– + S
Z
n
+
B
绕 组
A
X
X Y Z
三相绕组
单相绕组
N
C
铁 心
+
+ X
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
U C
+

电工学第三章三相交流电ppt课件

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

三相电路课件

三相电路课件
三相电路介绍课件
演讲人
三相电路的基 本概念
三相电路的分 析方法
三相电路的常 见问题
三相电路的实 际应用
三相电路的基本概 念
什么是三相电路
三相电路是由三个频率相同、幅值相等、相位相差 120度的正弦交流电组成的电路。
三相电路广泛应用于电力系统、电机驱动等领域， 具有较高的效率和稳定性。
三相电路可以分为星形连接和三角形连接两种基本 连接方式，其中星形连接较为常见。
输电：三相输电线路可以减少输电 损耗，提高输电效率
配电：三相配电系统可以提供稳定 的电力供应，满足各种用电需求
电力拖动：三相电动机广泛应用于各 种工业设备和家用电器中，如风机、 水泵、空调等
谢谢
原因：三相负载不平衡，导 致三相电流、电压不平衡
影响：影响电力系统的正常 运行，降低供电质量
解决方法：调整三相负载， 使三相电流、电压平衡
预防措施：定期检查三相 负载，确保三相平衡
谐波问题
01 谐波产生的原因：非线性负载、电力电子设 备等
02 谐波的危害：影响电力系统的稳定运行，降 低电力设备的使用寿命，增加电力损耗
03 谐波的检测与分析：通过测量电压、电流等 参数，分析、谐波抑制器等设备进行谐波治理
接地问题
01
接地不良：可能导致设备损坏 或人身伤害
03
接地线连接错误：可能导致设 备短路或损坏
02
接地线断裂：可能导致设备无 法正常工作
04
接地线腐蚀：可能导致接地电阻 增大，影响设备正常工作
电压：三相电路中，每相电压的幅值相等，相 位相差120度
电流：三相电路中，每相电流的幅值相等，相 位相差120度
功率：三相电路的总功率等于每相功率之和， 即P=P1+P2+P3

电工学第4章三相交流电路介绍

电工学第4章三相交流电路介绍

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第4章 供电与用电
例1： 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电
源线电压 u12 380 2 sin(314 t 30)V 。 负载为
电灯组，若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性线电
流 IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流及
1. 相电压与线电压的关系
1
+
_
L1
U·12=
U·1
U·31=
·
U3
_
3
2 U+_·23 = U·2 +
L2 L3
根据 KVL 定律:
U·12 = U·1 U·23 = U·2 U·31 = U·3
结论: （1）相电压和线电压都对称。
（2）Up = Ul 且相位对应相同。 ∵∑E·= 0 ∴电源内部无环流
I·L2 I·L3
_ +
U·31 U·12
_
+ U·+_32
根据 KVL 定律:
+
U·1
I·1
Z1
_
I·2Z2
+
_
U·2
_ U·3 Z3 I·3 +
U·12 = U·1 - U·2 U·23 = U·2 - U·3 U·31 = U·3 - U·1
负载承受的电压即相电压是电源的相电压。 若电源电压对称,负载的相电压也是对称的。
第4章 供电与用电
教学基本要求
1. 掌握三相电源和三相负载的联结方式; 2. 理解并掌握对称三相电路中的电压、电流和 功率的计算; 3. 了解三相四线制供电系统中中性线的作用； 4. 了解电力系统的组成； 5. 了解触电的种类和安全用电的重要性； 6. 了解接地和接零保护的作用和使用条件； 7. 了解静电保护和电器防火防爆的常识。

电工技术-三相交流电路

eA eB eC
Em
ωt
Eɺ A = E ∠ 0 ° Eɺ B = E ∠ − 120 ° Eɺ C = E ∠120 °
Eɺ A + EɺB + EɺC = 0
EɺC Eɺ A
EɺB
6
三相交流电源的相序
eA eB eC
Em
顺相序
三相交流电动势出现最大值的先后顺序称 为三相电源的相序：
A - B - C 称为顺相序 A - C - B 称为逆相序
IɺC
− +A
R
E−ɺ A + B IɺA R
N
Eɺ−B
IɺB R
+C
N'
Eɺ C
IɺC R
30
每盏灯为 220V、 100W
− +A
R
E−ɺ A + B IɺA R
R = U2 = 484Ω N Eɺ−B + C IɺB R
N'
P
Eɺ C
IɺC R
220∠0° R
+
220∠ −120° R
+
220∠120° R
差120º的电动势。
4
2.三相电动势
e XA = Em sin ωt
eYB = Em sin (ωt − 120 °) eZC = Em sin (ωt − 240 °)
= E m sin( ω t + 120 °)
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º
5
三相电动势的相量关系：
32
照明电路的一般画法
A B C
N
零线上不能加 刀闸和保险
...
一 层

简明电工学课件：三相交流电路分析


三相交流电路分析
【例5.1.1】 ̇UBC=380∠0°V, 则̇UA、̇UB、̇UC、̇UAB、̇UCA分别为多少?
解 由̇UBC=380∠0°V,̇UAB=380∠120°V,̇UCA=380∠120°V。 即̇UB=220∠-30°V,̇UA=220∠90°V,̇UC=220∠150°V。
三相交流电路分析
三相交流电路分析 解 (1)L1相短路,中性线未断开,如图5.2.4所示。此时R1
被短路,短路电流很大, 将 L1相熔断,而 L2相和 L3相未受影响, 则R1上的电压为0,R2、R3上的电压均为220V。
图5.2.4 L1相短路,中性线未断开
三相交流电路分析 (2)L1相短路,中性线断开,如图5.2.5所示。此时R1被短
即负载相电流对称,大小相等且彼此相位相差120°
三相交流电路分析 显然,负载线电流不等于负载相电流。以̇I1、̇I12、̇I31 为
例讨论负载线、相电流之间的关系,由 KCL可得
将上述相量绘于图5.3.2。
三相交流电路分析
图5.3.2 三角形联结时线、相电流关系
三相交流电路分析 计算可得
因此负载称,则线电 流也是对称的,大小相等且彼此 相位相差120°。
三相交流电路分析
图5.1.2 定子绕组切割磁感线简图
三相交流电路分析
以 U 相绕组为例,图5.1.1所示瞬间切割磁感线速度最快, 转到90°,则不再切割,转 到180°,反方向切割速度最快。以 此类推,转子旋转一周,定子绕组上产生的电动势也会 形成一 个周期的正弦量,其他两相类似。因定子绕组空间分布位置 不同,切割有顺序之分, 进而在三相绕组的两端得到了频率相 同、幅值相等、相位互差120°的三相对称电压,以u1 为参考 量,分别用u1、u2和u3表示,则

电工学三相电路


W1
-V1 u2 + u3
u12 u31
+
N L2
u23 + -+
L3
U1 U31
U3 30
U12 U2 30 U1
30
U2
U23 U3
5·2 负载星形联结旳三相电路
三相电路中负载旳连接措施有两种 —— 星形联结和三角形联结。
L1 L2 L3 N
图所示是三相四线制电路，设其线电压为380V，则相电压就为 220V。对于单相不对称负载要接在相线与中性线之间，并尽量 均匀地分配在各相之中；对于对称旳三相负载，能够接在相线之 间，而不用加中性线。
I1
U1 Z1
,
I2
U2 Z2
,
I3
U3 Z3
中性线电流 IN I1 I2 I3
在对称负载 Z1=Z2=Z3 旳情况下， 因为电压对称，所以负载相电流也 是对称旳，这时中性线电流 I.N=0。
i1 L1
N
中性线中即然没有电流经过，中性 线也就不需要了，去掉中性线就是 L3
L2 i2
i3
三相三线制电路。
三相视在功率 S 3UPIP 3ULIL
5·4 三相功率
[例题] 有一三相电动机，每相旳等效电阻R=29，等效感抗 XL=21.8。绕组为星形联结, 接于线电压UL=380V旳三相电源上。 试求电动机旳相电流、线电流以及从电源输入旳功率。
[解]
UP
UL 3
380 3
220
V
Z (29 j21.8) 36 37
即
u1 u2 u3 0
U1U2 U3 0
三相交流电压出现 正幅值(或相应零值)旳顺序称为相序
即

电工学中三相电路


U 12
30 3U 1
<<电工学>>
6
5.1 三相电压
同理
U 23 U 31 30 3U 2 30 3U 3
结论：电源 Y形联结时, 线电压U L 3U P , 且超 前相应的相电压30 , 三相线电压也是对称的 。
3. 三相电源的三角形联结
+ – L1
L1 +
i1
u1
N L3 –
iN
u2
– + – u3 +
R1 N R3 R2
L2
i2 i3
<<电工学>>
13
5.2 负载星形联结的三相电路
L1 +
i1
u1
N L3 –
iN
u2
– + – +
R1 N R3 R2
L2
i2 i3
u3
380 30 V 解：已知 U 12
(1) 线电流 三相对称
负载对称时,中性线无电流,可省 掉中性线。
10 150 A I 3
负载对称无中线时
UL 3 UP << 电工学>>
12
5.2 负载星形联结的三相电路
例1： 一星形联结的三相电路，电源电压对称。设 电源线电压 u12 380 2 sin( 314 t 30)V 。负载 为白炽灯组。若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性 线电流IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流 及中性线电流 IN。

u 2 + 3 + u
N´ i 2 – –
此情况下，L2相和L3相的白炽灯组上所加的电压都超过额定电压 ( 220V ) , 这是不容许的。
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Em sin( t 120)
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º 。
eB Em sint 120
三 相 交 流 电 路
2. 相量表示式及相互关系 EC
eA
eB
eC
Em t 240° 360° 0° 120°
120° 120°
EA
120°
E A E0 EB E 120 EC E120 E E E 0
零线是否可 以取消？
I N I A I B IC 0
答：Y形连接，三相完全对称时，零线可以 取消。称为三相三线制。
ec
eC
eA
A
Z Z Z
eB
B C
三 相 交 流 电 路
已知：
三相三线制供电时，若各相负载不相等， 将如何？
A

EB
C


EA
N

IA
N'
三 相 交 流 电 路
*负载两端的电压等于电源的相电压
IA
A Z Z
U AB
U CA U AN U BC
IN IC U CN U BN I
I AN N I I CN Z
BN
C
B
B
I A I AN
U AN Z
I B I BN I C I CN
三 相 交 流 电 路
A
1 令：Up Ul 3
则相电压为：
N B C
IA IN
IB
IC
L
R
I AN
C I BN
I CN
1 U 30 U 30 U AN l P 3 1 U 150 U 150 U BN l P 3 1 U 90 U 90 U CN l P 3
N
（中线）
（火线） （火线）
eB
三相四线 制供电
B
C
A 火线（相线）: B C 中线（零线）：N
2. 三相电源星形接法的两组电压 三 相 相电压：火线对零线间的电压。 e e A u AN 交 u e ec AN A 流 u e u BN BN B 电 u e eB uCN CN C 路
C
A N B C
三 相 交 流 电 路
线电压与相电压的通用关系表达式：
Ul
30 3U p
---为电源的相电压
Up
在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为
---为电源的线电压 Ul
U P 220 V 、 l 380 V U
U p 127 V U l 220 V
三 §4.2 三相负载及三相电路的计算 相 负载有两种接法: 交 A 流 • Z 电 A Z Z 路
定子 Z
•
A
•
•
A X B Y C Z
首端 末端
S Y C

N
B 转子
三线圈空间位置 各差120o
转子装有磁极并以 的速度旋转。三个 线圈中便产生三个单相电动势。
X
三 相 交 流 电 路
二、三相电动势的表示式 1. 三角函数式
e A Em sin t
eC Em sint 240
三 相 交 流 电 路
A
(2) 相电流
N B C
IA IN
IB
IC
L
R
I AN
C I BN
I CN
U AN UP I AN 30 R R U BN UP 150 I BN jX L jX L U CN UP90 I CN jX C jX C
U 0 U AN P U BN U P 120 U 120 U
CN P
U CN
120
120 120
UP代表电源相电压的有效值
U BN
U AN
三个相电压是对称的
三 相 交 流 电 路
线电压：火线间的电压。
A
u AB u BC uCA
u AN u AB
A
B
EA


R
N
EB

C
IA IB
IC
R
R
R
N'
EC
三 相 交 流 电 路
每盏灯为 220V、 100W NhomakorabeaA

A
B
R
N
U2 R 484 P

EB

C
IA IB
IC

R R R

N'
EC
UN '
220 0 220 120 220 120 R R R 2 1 1 2 R R R
A B C
EA E 1 3 E B E ( j ) 2 2 1 3 E C E ( j ) 2 2


EB
三 相 交 流 电 路
4.1.2 三相交流电源的连接
一、星形接法 1. 连接方式
A
eA
eC
Z
X
N
Y
eB
B
C
三 相 交 流 电 路
A
（火线）
ec
Z X Y
eC
eA
三相对称负载，Y型接法，每相
Z 3 j 4
求：每相负载中的电流及各线电流相量
解：
U l 380 Up 220 V 3 3
U AN 220 0
U BN 220 120 U CN 220 120
Z 3 j 4 553.1
I CN
求：各相、各线及中线电流 相量并作出相量图
三 相 交 流 电 路
A
Ul
3U p 30
N B
IA IN
IB
IC
L
R
I AN
线 电 压
U AB U l 0 U CA U l 120
U BC U l 120 C
EC

B
IB
IC
每盏灯的额定值为: 220V、 100W
E A 220 0 EB 220 120 E 220 240
C
求：各相负载电流。
三 相 交 流 电 路
用节点电位法
A

EB
C


EA
N

IA
N'

EC

B
IB
IC
AN 0 P
BN p
CN
p
I B I BN I C I CN
Up Z Up Z
120 120
结论：三相电源 对称，负载对称 且Y形连接，则 三个线电流也是 对称的。中线电 流为0
三 相 交 流 电 路
设
例：三相电源 U
l
380 V
U AN 220 0 I A I AN Z 553 .1 44 53.1A
三 相 交 流 电 路
I A I AN 44 53.1A
I B I BN 44 53.1 120 44 173 .1A I C I CN 44 53.1 120 4466.9A
U BN Z U CN Z
三 相 交 流 电 路
二、负载星形接法时的一般计算方法
IA
A
U AB
U CA U AN IN U BC
U CN
Z
IC Z C I CN U BN I B
I AN N I
Z
BN
B
线电流、相电流 计算通式：
Il I p
三 相 交 流 电 路
一、星形接法特点
A
iA
I A I AN I B I BN I C I CN
Il I p
N C B
* 相电流=线电流
Z
iN
i AN
Z
iC iB
IN :
Z
iBN
iCN
零线电流
I N I AN I BN I CN
U BN
30
U AB
1 3 U ( j )U 2 2 3 3 U BN ( j )U 2 2 0 0 3U30 3U AN 30
U AN
U AB
30 3U AN
三 相 交 流 电 路
U CA
U U 3U 30 U AB AN BN AN
UP 240 XL
UP 180 XC
三 相 交 流 电 路
(3) 中线电流 (4) 相量图
I N I A I B IC
U CA
IN
ICN
I AN I BN I CN
UP 30 R UP 240 XL UP 180 XC
三 相 交 流 电 路
U CN
IC IB
U BN

U AN
IA
I O I A I B I C 0 （中线电流为0）
3. 负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相
有效值即可。
三 相 交 流 电 路
问题及讨论
负载对称时
(Z A Z B ZC Z )