1、1,第8章 三相电路,重点内容对称三相电路变为一相的计算方法，对称三相电路的电流和电压的线值与相值之间的关系以及对称三相电路的计算。 注意：对称三相电路一般按正序给出。另外，对称三相电路 的电流和电压的线值与相值之间的关系不能混淆。,第8章 三相电路,2,第8章 三相电路,8.1 三相电路,8.2 对称三相电路的计算,8.3 不对称三相电路的概念,第8章目录,8.4 三相电路的功率,3,第8章 8.1,8.1 三相电路1,一、对称三相电源,8.1 三相电路,对称三相电源的条件,3个电源幅值相等；3个电源频率相等；3个电源的初相位依次相差120度。,4,二. 对称三相电源电压的表示,1. 瞬时表
2、达式,2. 相量图,0,第8章 8.1,5,三.相序,正序: A B C,反序: A C B,3. 波形图, t,0,Um,Um,2,第8章 8.1,6,四. 三相电源的连接,1. Y连接,+,-,+,+,-,-,N,A,B,C,(1) 相电压Uph,端线对中点之间的电压,(2) 线电压Ul,任意两端线之间的电压,(3) 相电压与线电压之间的关系,端线,端线,中性线,第8章 8.1,7,+,-,+,-,-,N,A,B,C,三相电源的Y连接,结论:,(1) 线电压也对称;,(2),(3) 线电压超前先行相相电压30度.,第8章 8.1,8,2. 三角形连接,(1) 相电压与线电压 相等;,(2)
3、 内部无环流.,若有一相接反,则出现2倍相电压.,第8章 8.1,9,二. 三相负载的连接,1. Y连接,注意: 中线不能接到开关与保险丝,A,B,C,N,不对称负载,三相四线制电路,第8章 8.1,10,1. Y连接,(1) 相电流Iph,流经每相负载的电流,(2) 线电流Il,流经相线的电流,(3) 相电流与线电流之间的关系,第8章 8.1,11,2. 三角形连接,第8章 8.1,12,8.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系5,结论:,(1) 线电流也对称;,(2),(3) 线电流落后先行相相电流30度.,13,8.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系3,例1：发电机绕组星形联接
4、，已知线电压,=380,120 V，,解：,第8章 8.1,14,8-2 对称三相电路的计算,对称三相电路的充要条件,(1) 电源电压对称;,(2) 负载复数阻抗相等;,(3) 三根端线上的线路阻抗相等.,一. 对称三相四线制的Y-Y系统,二. 对称三相三线制系统,三. 较复杂的情况,第8章 8.2,15,一. 对称三相四线制的Y-Y系统,第8章 8.2,16,+,-,+,+,-,-,N,A,B,C,A,N,B,C,负载端的相电压, 线电压,第8章 8.2,17,归为一相的计算方法,+,-,-,N,A,A,N,选A相作为参考相:,注意:,中线阻抗不要记入.,第8章 8.2,18,二. 对称三相
5、三线制系统向三角形负载供电,1. 将原电路化成Y-Y系统,第8章 8.2,19,2. 绘出一相电路,第8章 8.2,20,3. 计算线电流,4. 原电流中的相电流,第8章 8.2,第8章 8.2,22,根据对称性，得B、C相 的线电流、相电流：,解：,第8章 8.2,23,由此可以画出相量图：,第8章 8.2,24,三. 较复杂的情况,A,B,C,A1,B1,A2,A3,B2,B3,第8章 8.2,25,+,-,-,N,A,A2,N1,A1,归为一相的方法:,第8章 8.2,26,小结:,(1) 将电源等效为Y型连接相电压;,(2) 将三角型负载化为等效Y型负载;,(3) 将负载,电源的各中点
6、,用无阻导线相接;,(4) 绘出一相的电路图,计算其各电压,电流;,(5) 推算其他两相的电量;,(6) 求变换之前电路中的电量.,第8章 8.2,27,8-3 不对称三相电路的概念,对称三相电路的充要条件之一,不满足,(1) 电源电压对称;,(2) 负载复数阻抗相等;,(3) 三根端线上的线路阻抗相等.,第8章 8.3,28,C,1. 开关打开时的情况,第8章 8.3,29,2. 开关闭合时的情况,第8章 8.3,中线的作用在于： （各相保持独立性）使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。,30,第8章 8.3,解：,若以接电容一
7、相为A相，则B相电压比C相电压高。B相灯较亮，C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。,31,例4,如图电路中，电源三相对称。当开关S闭合时，电流表的读数均为5A。,求：开关S打开后各电流表的读数。,解：,开关S打开后， A2表中的电流与负载对称时的电流相同。而A1、 A3中的电流相当于负载对称时的相电流。,电流表A2的读数=5A,电流表A1、A3的读数=,第8章 8.3,32,A,B,C,N,ZA,ZB,ZC,例5：在有中性线和无中性线两种情况下，分析A 相负载发生短路或断路时电路的工作情况。,（1）有中性线 , A相负载发生短路,FU,仅A相熔断器熔断, B相、C相负载仍正常工作。,N
8、,A,B,C,FU,FU,第8章 8.3,33,A,B,N,ZA,ZB,（2）无中性线 , A相负载发生短路,FU,B相、C相负载承受电源线电压，IB、 IC增大，,，FU不一定熔断， B相、C相负载损坏。,N,A,B,C,ZC,C,FU,FU,第8章 8.3,34,A,B,N,ZA,ZB,（3）有中性线, A相断路,S,B相、C相负载正常工作。不受影响。,FU,N,A,B,FU,FU,第8章 8.3,35,（4）无中性线 , A相断路,A,B,N,ZA,ZB,S,FU,N,A,B,FU,FU,第8章 8.3,36,从上面的例题可以看出:,(1) 负载不对称而又没有中性线时,负载的相电压就不
9、对称,有的相的电压高于负载的额定电压,有的低于负 载的额定电压。这都是不允许的。三相负载的相电压 必须对称。,(2) 不对称负载星形联接时必须有中性线。 中性线的 作用就在于使星形联接的不对称负载的相电压对称。 中性线(指干线)内不应接入熔断器或闸刀开关,以保证 中性线不断开.,第8章 8.3,37,1. 对称三相电路的平均功率P,三相总功率 P=3Pp=3UpIpcos,一相负载的功率UpIpcos,对称三相电路平均功率：,注意： 为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。,8-4 三相电路的功率,第8章 8.4,38,3. 视在功率,单相：瞬时功率脉动,三相
10、：瞬时功率恒定,4. 瞬时功率,第8章 8.4,39,6 三相有功功率的测量-二瓦计法,5 复功率,第8章 8.4,40,证明:设负载为Y不对称负载,C,第8章 8.4,41,8.5 三相电路的功率8,在对称三相三线制电路中，有,负载为星形连接时,第8章 8.4,42,求：(1) 线电流和电源发出总功率；(2) 用两表法测电动机负载的功率，画接线图，求两表读数。,解：,例:Ul =380V, Z1=30+j40, 电动机 PD =1700W, cosj =0.8(滞后)。,(1),一相电路：,第8章 8.4,43,电动机负载：,总电流：,又解：,第8章 8.4,44,(2) 两表的接法如图。,
11、第8章 8.4,45,表W1的读数P1：,P1=UACIA2cos 1 = 3803.23cos( 30+ 36.9 )= 3803.23cos(6.9 ) =1219W,表W2的读数P2：,P2=UBCIB2cos 2= 3803.23cos(90 +156.9 ) =3803.23cos(66.9 ) =481W P =P1 + P2 =1219+481=1700W,第8章 8.4,46,8.5 三相电路的功率9,A,B,C,R,R,R,N,例6:三相对称电源,，三相电阻炉每相,0o,=380,V,负载R=38 , UN=0V。接在A与N之间的单相负载 P =1100W, cos =0.5
12、(感性), 试求各相电流和线电流,。,P = UAIANcos,= 220 IAN0.5,= 1100 W,IAN= 10 A,解：,第8章 8.4,47,8.5 三相电路的功率10,=24 51.2oA,= 15 j18.66,A,B,C,R,R,R,N,第8章 8.4,48,一表法测三相对称电路的无功功率,W=UBC IAcos(uBCiA)=Ul Il cos(90+z)=Ul Il sinz,第8章 8.4,49,例6、图6中三相电源对称，UAB=300V，阻抗Z=10+j10（）。试求功率表及电流表的读数。并问功率表的读数有无意义？为什么？,第8章 8.4,50,例(8-13),A,B,C,A1,A2,B1,C1,B2,C2,N,A1,A2,W1,*,(1) 开关闭合时 各表的读数;,(2) 开关打开时 各表的读数.,第8章 8.4,51,例1(8-13),A,B,C,A1,A2,B1,C1,B2,C2,N,A1,A2,W1,*,(1) 开关闭合时,第8章 8.4,52,例1(8-13),A,B,C,A1,B1,A2,A3,B2,B3,N,A1,A2,W1,*,(2) 开关打开时,断开R,求戴氏等效 电路(与Z1无关),第8章 8.4,
