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第6章 三相交流电路

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三相正弦交流电

三相正弦交流电
• 在对称三相负载的星形接法中，线电压与相电压之间、线电流与相 电流之间存在以下关系，即:
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第二节 电源绕组和负载的连接
• 但是，当三相负载不对称时，各相电流的大小不一定相等，相位差 也不一定为120°。所以不对称三相负载的中线电流不等于零。但通 常中线电流比相电流小得多，所以中性线的截面积可小些。由于低压 供电系统中的三相负载经常变动(如照明电路中的灯具经常开关，单 相空调、冰箱的启动与停止)，当中性线存在时，它能平衡各相电压 保证三相负载为三个互不影响的独立电路，此时各相负载的相电压等 于电源的相电压，不会因负载的变化而变化。但是当中性线断开后， 各相电压就不相等了。经实际测量证明，阻抗小的相电压低，阻抗大 的相电压高，这就可能烧坏接在相电压升高的这相中的电器。所以在 三相负载不对称的低压供电系统中，不允许在中性线上安装熔断器或 开关，以免中性线断开引起事故。另一方面我们也要力求三相负载平 衡以减小中性线的电流。如在三相照明电路中，应将单相负载平均分 接在三相上，而不是全部集中在某一相上或两相上。
• 根据基尔霍夫电压定律:
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第二节 电源绕组和负载的连接
• 线电压与相电压的相量图如图6-6示。 • 由图可见，线电压也是对称的，并且在相位上比相应的相电压超前
30°. • 至于线电压和相电压的关系，也可以从图6-6量图中得出。
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第二节 电源绕组和负载的连接
• 变压器的绕组接成三相四线制(有中性线的星形接法)，可以给负载提 供两种电压，一种是相电压，一种是线电压。目前我国电力电网的低 压供电系统中的线电压为380V，相电压为220V，常写作“电源电压 380/220V"。
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三相交流电路和电动机

三相交流电路和电动机

一、三相交流电动势的产生
三相交流电动势由三相交流发电 机产生。
它的主要组成部分是定子和转子。
转子是转动的磁极，定子是在铁心槽
上放置三个几何尺寸与匝数相同的线
圈（称为定子绕组），它们排列在圆
周上的位置彼此相差120°，分别用 U1-U2，V1-V2，W1-W2表示。
图6-1 三相交流发电机原理示意图
1、旋转磁场的产生
三相异步电动机的定子绕组接成星形，形成对称三相（三 个绕组结构相同，空间互差120°）星形负载。将它们的首端 U1、V1、W1接到对称三相电源上，三个绕组中有对称三相电 流通过（相位依次相差120°），其波形如图6-16所示。
正弦电流通过三相绕组，根据电流的磁效应可知，每个绕组都要 产生一个按正弦规律变化的磁场。三相绕组就会产生一个合成磁场， 此合成磁场是一个旋转磁场。
电工基础 （第2版）
主编：刘志平、苏永昌
第六章 三相交流电路和电动机
本章主要介绍三相交流电压、三相星形与三角形联结、三 相电路的功率及三相异步电动机、单相异步电动机。
第一节 三相交流电源 第二节 三相负载的连接 第三节 三相电路的功率 **第四节 三相笼型异步电动机 **第五节 三相异步电动机的启动 **第六节 安全用电
U1、V1、W1表示各相绕组的首端， U2、V2、W2表示各 相绕组的末端。各相绕组的电动势参考方向规定为线圈的
末端指向始端。
一、三相交流电动势的产生
当原动机带动转子顺时针以角速
度ω 逆时针匀速转动，作切割磁力线 运动，因而产生感应电动势eU、eV、 eW 。由于三个绕组的结构相同，在空 间相差120°，因此eU、eV、eW 三个电 动势：振幅相同，频率相同，彼此间
的相位差为120°。

中职《电工基础》三相交流电路练习与答案

中职《电工基础》三相交流电路练习与答案

第六章 三相交流电路§6-1 三相交流电源一、填空题 1．三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。

2．由三根相线和一根中性线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。

三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。

3．三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择，即线电压和相电压。

这两种电压的数值关系是U 线超前U 相30°。

4．如果对称三相交流电源的U 相电动势e u =E m sin (314t+π6)V ，那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V ，ew =E m sin (314t+150°) V 。

二、判断题\1．一个三相四线制供电线路中，若相电压为220 V ，则电路线电压为311 V 。

( × )2．三相负载越接近对称，中线电流就越小。

( √ )3．两根相线之间的电压叫相电压。

( × )4．三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。

( × )三、选择题1．某三相对称电源电压为380 V ，则其线电压的最大值为( A )V 。

A ．380 2B ．380 3 c ．380 6 D ．380232．已知在对称三相电压中，V 相电压为u v =220 2 sin(314t+π)V ，则U 相和W 相电压为(B )V 。

>A. U u =220 2 sin (314t+π3) u w =220 2 sin (314t-π3) B ．u u =220 2 sin (314t-π3) u w =220 2 sin (314t+π3) =220 2 sin (314t+2π3) uw=220 2 sin (314t-2π3)3．三相交流电相序U-V-W-U 属( A )。

A ．正序B ．负序C ．零序4．在如图6-1所示三相四线制电源中，用电压表测量电源线的电压以确定零线，测量结果U 12=380 V ，U 23 =220 V ，则( B )。

精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第6章

精品课件-电路与电子技术(第二版)(路松行)-第6章

第6章 三相交流电路
17
显然，线电压和相电压相等，即
U AB Ua , U BC Ub, UCA Uc从图6.5知，线电Fra bibliotek和相电流的关系为
IA Iab Ica IB Ibc Iab
IC Ica Ibc
(6.7) (6.8)
第6章 三相交流电路
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图6.7 三角形连接线电流和相电流的相量关系
第6章 三相交流电路
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6.3.1 单相负载 单相负载主要包括照明负载、生活用电负载及一些单相设备。
单相负载常采用三相中引出一相的供电方式。为保证各个单相负载 电压稳定，各单相负载均以并联形式接入电路。在单相负荷较大时， 如大型居民楼供电，可将所有单相负载平均分为三组，分别接入A、 B、C三相电路，如图6.8所示，以保证三相负载尽可能平衡，提高 安全供电质量及供电效率。
第6章 三相交流电路
1
第6章 三相交流电路
➢6.1 三相交流电的产生 ➢6.2 三相电源的连接 ➢6.3 三相电源和负载的连接 ➢6.4 三相电路的计算 ➢6.5 三相电路的功率 ➢6.6 安全用电知识 ➢习题6
第6章 三相交流电路
2
6.1 三相交流电的产生
目前在工农业生产和民用电力系统中，电能几乎都是由三相电 源提供的，日常生活中所用的单相交流电也取自三相交流电的一相。
三相交流电是由三相发电机产生的，三相发电机主要由定子和 转子组成，如图6.1所示。
第6章 三相交流电路
3
图6.1 三相发电机示意图
第6章 三相交流电路
4
H定子是固定不动的部分，在定子的槽中嵌入三组线圈， 即AX、BY和CZ。三组线圈的首端分别记为A、B、C，末端分别 记为X、Y、Z。每组线圈称为一相，每相线圈的匝数、形状、 参数都相同，在空间上彼此相差120°。转子是一个可以旋转 的磁极，由永久磁铁或电磁铁组成。在发电机工作时，转子在 外部动力带动下以角速度ω旋转，三个定子绕组都会感应出随 时间按正弦规律变化的电势，这三个电势的振幅和频率相同， 且由于三组线圈在空间位置上相差120°，故相位差互为120°。 我们称这组电源为正弦三相对称电压源，将其表示为

第6章 三相交流电路习题与答案

第6章 三相交流电路习题与答案

第6章 三相交流电路一、填空题1.三相交流电是由三相交流发电机产生的，最大值相等，频率相同，相位互差1200的三个正弦电动势，称为三相对称电动势。

2.三相电动势随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后次序，叫做相序。

三个电动势按U －V －W －U 的顺序，称为正序；若按U －W －V －U 的顺序，称为负序。

3.三相四线制是由三根相线和一根中线所组成的供电体系，其中相电压是指相线与中线之间的电压，线电压是指相线与相线之间的电压，且U L =3U P 。

4.目前，我国低压三相四线制配电线路供给用户的线电压为380V ，相电压为 220V 。

5.三相负载接到三相电源中，若各相负载的额定电压等于电源线电压，负载应作Δ连接，若各相负载的额定电压等于电源线电压的31时，负载应作_Y_连接。

6.同一三相对称电源作用下，同一三相对称负载作三角形连接时的线电流是星形连接时的_3_倍，作三角形连接时的有功功率是星形连接时的_3_倍。

7.对称三相负载星形连接，通常采用三相三线制供电，不对称负载星形连接时一定要采用 三相四线制制供电。

在三相四线制供电系统中，中线起使不对称负载两端的电压保持对称作用。

8.三相负载接法分Y 接法_和Δ接法。

其中，Y 接法线电流等于相电流，Δ接法线电压等于相电压。

9.某对称三相负载星形接法时，线电流为2A ，负载消耗的总功率为50W ，若改为三角形接法时，各相功率应为_50W 。

10.对称三相电路，负载为星形连接，测得各相电流均为5A ，则中线电流I N =_0_；当U 相负载断开时，则中线电流I N =5A 。

11.三相异步电动机的接线如图6.15所示，若（a ）图电动机是顺时针旋转，则（b ）图为顺时针 旋转，（c ）图为 逆时针旋转。

图 6.15二、选择题1.在对称三相电压中，若V 相电压为u v =2202sin(314t+π)V ，则U 相和W 相电压为(B)A ．u u =2202sin(314t ＋π/3) V ，u w =2202sin(314t ＋π) VB ．u u =2202sin(314t －3π) V ，u w =2202sin(314t ＋3π) VC ．u u =2202sin(314t ＋32π) V ，u w =2202sin(314t －32π) V D ．u u =2202sin(314t ＋3π) V ，u w =2202sin(314t －3π) V 2．某三相电动机，其每相绕组的额定电压为220V ，电源电压为380V ，电源绕组为星形连接，则电动机应作 （B ）A ．星形连接B ．三角形连接C ．星形连接必须接中性线D ．星形、三角形连接均可3．照明线路采用三相四线制供电线路，中线必须 （A ）A ．安装牢靠，防止断开B ．安装熔断器，防止中线断开C ．安装开关以控制其通断D ．取消或断开4．一台三相电动机绕组星形连接，接到U L =380 V 的三相交流电源上，测得线电流I L =10A ，则电动机每相绕组的阻抗为 （B ）A ．11 ΩB ．22 ΩC ．38 ΩD ．66 Ω5．若要求三相负载各相互不影响，负载应接成 （A ）A ．星形有中性线B ．星形无中性线C ．三角形D ．星形有中性线或三角形6．下列四个选项中，结论错误的 （B ）A ．负载作星形连接时，线电流必等于相电流B ．负载三角形连接时，线电流必等于相电流C ．当三相负载越接近对称时，中线电流越小D ．三相对称负载星形和三角形连接时，其总有功功率均为相线线ϕcos I U P 3=7.在三相三线制供电系统中，三相对称负载星形连接，电源线电压为380 V ，若V 相负载开路，则负载相电压Uu 为 （B ）A ．110 VB ．190 VC ．220 VD ．380 V8.如图6.16所示的对称三相电路中，S 合上时电流表读数A 1=A 2=A 3=10 A ，当开关S 打开时，电流表读数为（C ）A ．全为10 AB ．A 1=A 2= A 3=310 A C ．A 1=A 3=310 A ，A 2=10A 图6.16 D ．A 1=A 3=10A ，A 2=310 三、计算题、1．有一三相对称负载，每相负载的R =8Ω，X L =6Ω，电源电压为380 V 。

中职教育-《电工基础》课件：第六章第一节 三相交流电路(电子工业出版社).ppt

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称的，数量是是相电压的，即
Ul 3UP
• 2、三相五线制供电
目前，许多新建的民用建筑在配电布线时，已 采用三相五线制，设有专门的保护零线。
二、电源的三角形（Δ ）连接
• 三相电源绕组的六个引出端依次首尾相接连 成一个闭环，由三个连接点分别向外引出三根火 线的供电方式，称为三相电源的三角形连接（常 用“Δ”标记）。
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•
U UV U U U V U U (U V )
•
•
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•
•
U VW U V U W U V (U W )
•
••••源自U WU U W U U U W (U U )
•
根据上述关系，应用平形四边形法则相量求
和的方法作出相量图。可知，线电压总是超前于
对应的相电压30°。
•
根据相量图的几何关系可知，线电压也是对
a）电路原理图
b）电流相量图
• 电压为380/220V，取任意相线与中线构成 220V供电线路供一般家庭用，三根相线间电压为 380V，供三相交流电机使用。这种星形连接方式 （常用“Y”标记）向外供电的体制，称为三相四 线制 。
• 在中线接地的情况下，各相相电压即等于三 根相线端的电位值，则三个线电压为
靠、维护方便等优点。
一、三相交流电动势的产生
• 三相交流电动势由三相交流发电机产生。
• 三相绕组始端分别用U1，V1，W1表示， 末端用U2，V2，W2表示，分别称为U相， V相，W相。
• 三个绕组在空间位置上彼此相隔120°。
• 当转子在原动机带动下以角速度ω作逆 时针匀速转动时，三相定子绕组依次切割磁 感线，产生三个对称的正弦交流电动势。

电子教案《简明电路基础(王美中)》电子教案、习题解答第6章 三相交流电路

第6章三相交流电路❖第1节三相电路❖第2节Y、Δ形连接电压、电流的特点❖第3节对称三相电路的分析与计算❖第4节不对称三相电路的计算❖第5节三相电路的功率要求◎了解三相电源及电路结构和特点,掌握线电压与相电压、线电流与相电流的关系,会计算对称Y-Y形三相电路。

知识点◎对称三相电源、对称三相电路◎线、相电压、电流关系◎对称Y-Y形电路分析与计算◎不对称三相电路的计算◎三相电路的功率重点和难点◎三相电路对称性◎对称三相电路的电压、电流及功率的计算第1节三相电路❖目前，动力方面使用的交流电，几乎都是所谓三相制，日常生活用电也是取自三相制中的一相，三相交流电应用十分广泛。

三相交流电路是由三相电源供电的电路，三相电源是产生三个频率相同，但变动进程不同的正弦电压的电源。

由三相电源、三相负载和三相输电线路组成的电路称为三相电路。

三相电路是一种特殊形式的复杂正弦交流电路，具有正弦交流电路的共性，又具有三相的特性。

本节将要介绍三相电源及三相负载的构成形式，及其它们的特性。

一、对称三相电源三相电源由三相发电机产生，输出的三个电压为频率相同、幅值相同、初相位依次相差120°。

三相电源按照特定连接方式向外供电，各相电压源电压瞬时表达式为b c ()2sin ()2sin 120()2sin 2402sin 120a u t U tu t U t u t U t U t ωωωω==-︒=-︒+︒（）（）（）相量表达式为0120240120a bcU U U U U U U =∠︒=∠-︒=∠-︒=∠+︒&&&相序——三相电压之间超前、滞后的次序。

上述三个电压的相序称为正序或顺序，记为a-b-c 。

如果相位关系满足c-b-a ，则称为负序或逆序。

无特别说明，三相电源均指正序而言。

频率相同、幅值相同、相位互差120°的一组电压称为对称三相电源，波形图和相量图如图所示。

()()()0 0 a b c a b cu t u t u t U U U ++=++=&&&或三相电源电压相量图对称三相电源的特点：三相电压之和为零，即三相电压之和为零，由相量图显而易见。

三相交流电路


三相电源三角形连接 三相绕 组两两 首尾端 连接
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线圈绕组三 角形接线图
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6.2三相电源的连接
第六章三相 交流电路 知识学习
◆ 6.1三相正弦 交流电的产生 ◆ 6.2三相电源 的连接 ◆ 6.3三相负载 的连接 ◆ 6.4三相交流 电路功率
2.线电压与相电压
※线电压等于相电压关系为：
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第六章三相 交流电路 知识学习
◆ 6.1三相正弦 交流电的产生 ◆ 6.2三相电源 的连接 ◆ 6.3三相负载 的连接 ◆ 6.4三相交流 电路功率
6.1三相正弦交流电路的产生 一、对称三相正弦交流电动势的产生
1. 三相交流发电机
三相交流电动势 由三相交流发电 机产生。
STC 系列三相交流发电机
6.1三相正弦交流电路的产生 三、相序
三相交流电动势依次到达最大值的顺序称为相序。其 相序为U－V－W－U，称为正序或顺序；若最大值出现的顺 序为U－W－V－U，恰好与正序相反，称为负序或逆序。
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6.1三相正弦交流电路的产生
第六章三相 交流电路 知识学习
◆ 6.1三相正弦 交流电的产生 ◆ 6.2三相电源 的连接 ◆ 6.3三相负载 的连接 ◆ 6.4三相交流 电路功率
填 空 题 1 三角形 连接。 星形 和_______ 三相电源绕组的连接方式有_______
答案
相线 之 相线 与_______ 2 三相四线制可输送两种电压，一种是_______ 相线 中性线 之间的 间的电压叫线电压，另一种是__________ 与__________ 电压叫相电压。 3
答案

电工基础第六章

第六章三相交流电路一．填空题。

1.由三根线和一根线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。

三相电动势到达最大值的先后次序称为。

2.三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择，即电压和电压。

这两种电压的数值关系是，相位关系是。

3.对称三相交流电动势的特征是：各相电动势的最大值;频率；彼此间的相位互差。

4.对称三相电动势的瞬时表达式为：eu=Emsinωt；ev= ；ew= 。

5.三相四线制电网中，线电压是指和之间的电压，相电压是指和之间的电压。

6.三相电路中的相电流是流过的电流，线电流是流过的电流。

7.三相对称负载星型连接，接上三相电源后，各相负载两端的电压等于电源的，线电流与相电流。

8. .三相对称负载三角形连接，接上三相电源后，各相负载两端的电压等于电源的，线电流数值上等于相电流，相位上于对应相电流。

9.下图所示电路中各负载的连接方法：a为；b为；c为；d为。

10.三相负载接在三相电路中，若各相负载的额定电压等于电源的线电源的线电压，负载应做连接；若各相负载的额定电压等于电源线电压1/3倍时，负载应做连接。

11.三相对称负载在对称三相电源上，作三角形连接时的线电流是作星形连接时的倍。

12.三相对称负载其阻抗ZU=ZV=ZW=44Ω，按右图所示电路连接后，接到线电压为380v的三相电源上，则各电表的读书分别为A1= ,A2= ,V1= ,V2= 。

13.对称三相负载不论作星形连接，还是作三角形连接，其总有功功率均为P= ，无功功率Q= ，视在功率S= 。

14.不对称星形负载的三相电路，必须采用供电，中线不许安装和。

15.某三相电器的铭牌上写有220/380---△/Y，这表示在下接成，在下接成，两种情况下的轻功率有的关系。

16.在电源电压一定的情况下，对于相同功率的负载，功率因数越低，电流越，供电线上的电压降和功率损耗也越。

17.某对称三相负载，每相负载的额定电压为220V，当三相电源的线电压为380V时，负载应作连接；当三相电源线电压为220V时，负载应作连接。

电工基础第六章 三相交流电路

三相四线制
相线与相线之间的电压称为电源的线电压。分别用
表示,规定线电压的参考方向是自U 相
指向V相、V相指向W 相、W 相指向U 相。
相线与中性点之间的电压称为电源的相电压。分别
用
表示,规定相电压的参考方向为始端指
向末端。
线电压总是超前于对应的相电压30°。
三相四线制线电压与相电压的相量图
三相电源绕组的三角形连接
三相对称负载星形连接时中线电流为零。
不对称的低压供电系统中,不允许在中线上安装熔断器 或开关,而且中线常用钢丝制成,以免断开。应尽量使三相 负载对称,保持三相平衡,以减小中线电流。
二、三相负载的三角形连接 负载的相电压和电源的线电压大小相等。
三相负载的三角形连接
三、三相负载的功率 在三相交流电源中,三相负载消耗的总功率为各相负
2.理解中线的作用。
接在三相电源上的负载统称为三相负载。通常把各相负 载相同的三相负载称为对称三相负载,如三相电动机、大功率 三相电路等。如果各相负载不同,就称为不对称三相负载,如 三相照明电路中的负载。
一、三相负载的星形连接
三相负载的星形连接
流过每相负载的电流称为相电流,流过每根相线的电流 称为线电流。由上图可见,线电流和相电流大小相等,即
§6—1 三相交流电源 §6—2 三相负载的连接方式
§6—1 三相交流电源
1.了解三相交流电的产生和特点。 2.掌握三相电源绕组星形连接时线电压和相电 压的关系。 3.了解三相四线制、三相五线制和三相三线制 供电方式。
架空线
三相异步电动机电源线 三相线路
三相交流电具有以下优点: (1)三相发电机比体积相同的单相发电机输出的功率要大。 (2)三相发电机的结构不比单相发电机复杂多少,而使用、维 护都比较方便,运转时比单相发电机的振动要小。 (3)在同样条件下输送同样大的功率,特别是在远距离输电时, 三相输电比单相输电节约材料。 (4)从三相电力系统中可以很方便地获得三个独立的单相交流 电。当有单相负载时,可使用三相交流电中的任意一相。
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UU UV 时值表达式可作出三相对 称电压的波形图和相量图，如下图所示。由图中三相 对称电压的波形图可以看出：三相对称电压的瞬时值， 在任一时刻的代数和等于零。将图中所示相量图中任 意两个电压相量按平行四边形法则合成，其相量和必 与第三个电压相量大小相等，方向相反，相量和为零， 即
以 U 为参考相量，作出各相电压、线电压的相量图， 如图所示。
U

由上所示相量图可以看出，线电压与相电压之间的 数量关系为
1 U 线 U 相 cos30 2
即
U 线 3U 相
在相位上， 线电压超前对应的相电压30˚，由于三个线电压的大 小相等，频率相同，相位互差120˚，所以也是三相 对称量，即
iL1 iU iW iL 2 iV iU iL 3 iW iV
上式表明线电流的瞬时值等于相应两个相电流的瞬时值之差， 则其相量关系为
I L1 I U I W I L2 I V I U I L3 I W I V

以为参考相量，作出各相电流、线电流 的相量图，如右图1所示。 由相量图可以看出，线电流与相电流之 1 间的数量关系为 I线 I相 cos 30 I线 3I 相 2 在相位上，线电流滞后于对应相 电流，即 线 相 30
L1 L2 L3 N
三相负载与三相电源的联接有星形（Y形）和 三角形（△形）两种连接方式。
6.3.1 三相负载的星形联接
三相负载的星形联接是指把三相负载的一端 连接在一起，它常与三相电源的中线联接；把三相 负载的另一端分别与三相电源的三根相线联接。这 种联接方式就是“著名”的三相四线制供电线路如 下图a所示，下图b中各种负载联接到电源上。
相电压及线电压
•
三相电源每相绕组两端的电压称为相电压。 在三相四线制中，相电压就是相线与中线之间 的电压。三个相电压的瞬时值用uU, uV,uW表 示，通用符号为u相，相电压的正方向规定为由 绕组的始端指向末端，即由相线指向中线,如上 页图中所示。
• •
• 相线与相线之间的电压称为线电压，它们的 瞬时值用, uL1-2,uL2-3, uL3-1表示，通用符 号为u线，线电压的正方向由下标数字的先后 次序来标明。例如表示两相线L1和L2之间的 线电压是由L1 指向L2 线，如上页图中所示。
（a）
在三相四线制电路中，每相负载两端的 U 电压叫做负载的相电压，用 表示，其正 方向规定为由相线指向负载的中性点，即 相线指向中线。 若忽略输电线电阻上的电压降，由上图 a可以看出，负载的相电压等于电源的相电 压，则电源的线电压等于负载相电压的 3 倍，即
Y相
U 线 3UY 相
在三相电路中，流过每相负载的电流叫相 I相 电流，用 表示，正方向与相电压方向相同； I线 流过每根相线的电流叫线电流，用 表示，正 方向规定由电源流向负载，工程上通称的三相 电流，若无特别说明，都是指线电流的有效值； IN 流过中线的电流称为中线电流，用 表示，正 方向规定为由负载中点流向电源中点，如下图 I 所示。
三相负载作三角形联接时，不论负载是否对称，各 相负载所承受的相电压就是对称的电源线电压，即 U 相 U 线
由上图可知，三相负载作三角形联接时，线电流与相电流是不 一样的。线电流正方向仍然是由电源流向负载，而相电流正方向与 相电压正方向一致：相电流 iU 由 L1 指向 L2 ， iV 由 L2指向 L3 ， 由 L1W指向 L3 i 对三角形联接的每一相负载都可按照单相交流电路的方法计算 其相电流。 上图所示的线电流与相电流的关系可由基尔霍夫电流定律求出
在同一个三相对称电源作用下，同一个 三相对称负载作三角形联接时的相电流是作 星形联接时相电流的 倍，作三角形联接时 3 的线电流是作星形联接时线电流的3倍。根 据这个规律，为了减小大功率三相电动机启 动时产生的很大的启动电流，实践中可以采 Y 用如右图2所示星三角启动器，它采用 降压启动的方法，启动时将三相绕组先接成 Y形，使启动电流降为 联接启动时的1/3， 启动完毕后再改接成 全压运行。
电工基础 电工基础
主讲：
第六章
三相交流电路
本章学习要求
了解三相交流电的产生；
掌握三相四线制供电方式的构成； 掌握线电压、相电压的概念； 掌握三相负载的星形联接和三角形联接； 掌握三相对称电路的功率的计算。
6.1 三相交流电的基本知识 6.2 三相电源的星型连接 6.3 三相负载的连接
6.4三相电路的功率计算 实训 三相负载的连接 本章小结
当三相对称负载为电感性负载 时，其相电压与相电流的相量图 如右图1所示。 由 于 I Y线 I Y相 ，故三个线 电流也是对称的。由基尔霍夫电 流定律可知三相对称负载作星形 联接时，中线电流为零，因此可 以把中线去掉，而不影响电路的 正常工作，各相负载的相电压仍 为对称的电源相电压，三相四线 制变成了三相三线制，称为Y-Y对 称电路,如右图2所示。
线
I线
IN
I相
I线
I相 I相
I Y线 I Y相
显然，在三相负载的星形联接中，线电流就是 相电流，即
I Y线 I Y相
由三相对称电源和三相对称负载组成的电路称 为三相对称电路。在三相四线制三相对称电路中， 每一相都组成一个单相交流电路，各相电压与电流 的数量和相位关系，都可采用单相交流电路的方法 来处理。
U L1 2 U L23 U L31 0
6.3 三相负载的连接
电灯、电冰箱等家用电器都是交流用电设备， 它们是接在三相电源中任意一相上工作的，称为 单相负载；而三相电动机、三相工业电炉等负载 必须接上三相电压才能正常工作，称为三相负载， 如下图所示：
单相负载和 三相负载
在三相负载中，如果每相负载的电阻、电抗 分别相等，则称为三相对称负载；否则称为三相 不对称负载，由三组单相负载组合成的三相负载 通常是不对称的，如下图所示照明电路。
U 其中， I 分别为各相电压和相电流，以及各相负载的相 电压与相电流之间的相位差 。 在三相对称电路中，由于各线电压、相电压、线电流都对称， 所以各相功率相等，总功率为一相功率的3倍，即
S SU SV SW UU IU UV IV UW IW
P 3P相 3U 相 I 相 cos 相 Q 3Q相 3U 相 I 相 sin 相 S 3S相 3U 相 I 相
6.4 三相电路的功率计算
在三相交流电路中，不论负载采用何种联接方式，三相负载的总 功率都等于各相负载功率的总和，即
P P P P UU IU cos U UV IV cos V UW IW cos W U V W Q QU QV QW UU IU sin U UV IV sin V UW IW sin W
UU UV UW 0



6.1.3 相序
在三相电压源中，各相电压到达正 的或负的最大值的先后次序，称为三相 交流电的相序，如下图所示。
习惯上，选用U相电压作参 考，V相电压滞后U相电压 120˚，W相电压又滞后V相 电压120˚ ，所以它们的相 序为U-V-W，称为正序，反 之则为负序。
U 相 U 线
I 相 I 线 3
6.1 三相交流电的基本知识
三相交流电由三相 交流发电机产生，右 图为三相交流发电机 实物图。
三相交流发电机
6.1.1 三相交流电的产生
三相交流发电机原理示意图如下图所示，它主要由 定子和转子两部分组成。发电机定子铁心由内圆开有槽口 的绝缘薄硅钢片叠制而成，槽内嵌有三个尺寸、形状、匝 数和绕向完全相同的独立绕组，和。它们在空间位置互差， 其中，和分别是绕组的始端，，和分别是绕组的末端。每 个绕组称为发电机中的一相，分别称 为U相、V相和W相。发电机的转子铁 心上绕有励磁绕组，通过固定在轴上 的两个滑环引入直流电流，使转子磁 化成磁极，建立磁场，产生磁通。
u L1 2 uU uV u L 23 uV uW u L 31 uW uU
• •
根据电压与电位关系，可得出线电压与相电压 的关系式：
U L1 2 U U U V U L 2 3 U V U W U L 31 U W U U

当转子磁极在风力，水力或者蒸汽（火力）等 动力驱动下以角速度顺时针匀速旋转时，相当于每 相绕组沿逆时针方向匀速旋转，做切割磁力线运动， 从而产生三个感应电压，，，三相电就这样产生了， 如下图所示。 火力
发电 风力 发电 水利 发电
uU
6.1.2
三相对称正弦量
由于三相绕组的结构完全相同，在空间 位置互差，并以相同角速度切割磁感线，所 以转子磁极切割磁感线运动产生的三个感应 电压uU ，uV ，uW 的最大值相等，频率相同， 而相位互差120˚，以uU为参考电压，则这三 个绕组的感应电压瞬时值表达式为
理论研究和实践都 证明：三相负载越接近 对称，其中线电流就越 小。所以，我们在安装 照明电路时，应尽量将 它们平均地分配在各相 电路之中，使各相负载 尽量平衡，以减小中线 电流，如右图所示。
6.3.2 三相负载的三角形联接
三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的联接 方式，称为三相负载的三角形联接，如下图所示。
使用不同颜色 来区别电源的U、 V、W三相
6.2 三相电源的星型连接
把三相电源的三个绕组的末端U2，V2， W2联接成一个公共点N，由三个始端U1，V1， W1 分别引出三根导线L1，L2，L3 向负载供 电的联接方式称为星形(Y形)联接，如下图所 示。
公共点N称为中点或零点，从N点引出的 导线称为中线或零线，如上图所示。若N点接 地，则中线又叫地线。由U1，V1，W1端引出 的三根输电线L1，L2，L3 称为相线，俗称火 线。这种由三根火线和一根中线组成的三相 供电系统称为三相四线制供电系统，在低压 配电中常采用。有时为简化线路图，常省略 三相电源不画，只标相线和中线符号，如下 图所示。