1、4.0 三相电路,4.1 三相电源,4.2 三相负载,4.3 三相功率,三相电思考题1.请您描述一下三相电源？相序如何？为什么u1+u2+u3=0，何谓相线（火线），何谓相电压（相电流），线电压（线电流）？线电压与相电压的关系如何？2.当发电机的三相绕组接成星形时，设线电压u12=380sin（t-30）V，试写出相电压u1的三角函数式。3.什么是三相负载，单相负载和单相负载的三相连接，连接原则? 两脚插头为两相电？三脚插头为三相电？4.什么是三相三线制？三相四线制？三相五线制？中线的作用？5.画出星型电源-星型负载供电线路。6.某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第
2、一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因？7.对称三相电路的有功功率公式是什么?其中角的物理意义是什么?8.某日，郑州降暴雨，在河医立交桥处，一行人因触摸空调室外机身亡，您认为原因何在？生活中所用电器很多采用三脚插头，为什么？,4.1 三相电压,4.4.1 三相电动势的产生,根据右手定则可得到单相交流电动势。,一、三相交流电动势的产生,A,X,Y,C,B,Z,S,N,相：一个电压源(负载）称一相。,相电压：一个电压源(负载）的电压，称。,线：从电源A,B,C端连至负载的供电线，称。,相电流：一个电压源(负载）的
3、电流，称。,线电压：线间的电压，称。,线电流：线间的电流，称。,二、三相电源的表示式,对称三相电压： 大小相等，频率相同，相位互差120。,1. 三角函数式,2. 相量表示式及相互关系,三相四线制供电,4.1.2 三相交流电源的连接,一、星形接法,1. 连接方式,特点：,2. 三相电源的星形联结,(1) 联接方式,中性线(零线、地线),中性点,端线(相线、火线),在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。,相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压,线电压：端线与端线间的电压,、Up,、Ul,4.2 负载星形联结的三相电路,三相负载,不对称三相负载： 不满足 ZA =ZB = ZC 如由单
4、相负载组成的三相负载,1. 三相负载,分类,三相负载的联接 三相负载也有 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。,三相负载连接原则（1） 电源提供的电压=负载的额定电压；（2） 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。,2. 负载星形联结的三相电路,线电流：流过端线的电流,相电流：流过每相负载的电流,结论： 负载 Y联结时，线电流等于相电流。,(1) 联结形式,N 电源中性点,N负载中性点,(2) 负载Y联结三相电路的计算,1)负载端的线电压电源线电压2)负载的相电压电源相电压,3)线电流相电流,Y 联结时：,4)中线电流,负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别
5、看作单相电路计算,负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。,(3) 对称负载Y 联结三相电路的计算,所以负载对称时，三相电流也对称。,负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。,例1：,中性线电流,(2) 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算各线电流,中性线电流,例2：照明系统故障分析,解: (1) A相短路,1) 中性线未断,此时A相短路电流很大，将A相熔断丝熔断，而 B相和C相未受影响，其相电压仍为220V, 正常工作。,在上例中，试分析下列情况 (1) A相短路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 (2)
6、A相断路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。,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) A相短路, 中性线断开时,此时负载中性点N即为A, 因此负载各相电压为,(2) A相断路,2) 中性线断开,B、C相灯仍承受220V电压, 正常工作。,1) 中性线未断,变为单相电路，如图(b)所示, 由图可求得,结论,（1）不对称负载Y联结又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。 （2） 中线的作用：保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。 （3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线
7、制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。,1. 联结形式,4.3 负载三角形联结的三相电路,线电流: 流过端线的电流,相电流: 流过每相负载的电流 、 、,线电流不等于相电流,(2) 相电流,(1) 负载相电压=电源线电压,即: UP = UL,一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称, 即,2. 分析计算,相电流：,线电流：,UAB=UBC=UCA=Ul=UP,相量图,负载对称时, 相电流对称，即,(3) 线电流,由相量图可求得,为此线电流也对称，即 。,线电流比相应的相电流滞后30。,三相负载的联接原则,负载的额定电压 = 电源的线电压,负载的额定电压
8、 = 电源线电压,应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联接方式无关。,三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形，而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。,4.4 三相电路的功率,三相总有功功率：,有一三相电动机, 每相的等效电阻R = 29, 等效 感抗XL=21.8, 试求下列两种情况下电动机的相电流、 线电流以及从电源输入的功率，并比较所得的结果： (1) 绕组联成星形接于UL =380 V的三相电源上; (2) 绕组联成三角形接于UL=220 V的三相电源上。,例1:,解:,(1),(2),比较(1), (2)的结果:,有的电动机有两种额定电压, 如220/380
9、 V。当电源电压为380 V时, 电动机的绕组应联结成星形；当电源电压为220 V时, 电动机的绕组应联结成三角形。,在三角形和星形两种联结法中, 相电压、相电流以及功率都未改变，仅三角形联结情况下的线电流比星形联结情况下的线电流增大 倍。,某大楼为日光灯和白炽灯混合照明，需装40瓦 日光灯210盏(cos1=0.5)，60瓦白炽灯90盏(cos2=1), 它们的额定电压都是220V，由380V/220V的电网供电。试分配其负载并指出应如何接入电网。这种情况下,线路电流为多少？,例4：,解: (1) 该照明系统与电网连接图,解: (1) 该照明系统与电网连接图,例5：,某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因？,解: (1) 本系统供电线路图,(2) 当P处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。,(3) 因为三楼灯多于二楼灯即 R3 R2 , 所以三楼灯比二楼灯暗。,解：(1)本系统供电线路图,作业题4.2.1(画出电源及负载电路) 4.2.4 (画出负载电路) 4.3.2,预习: 5.1 5.2 5.3,
