第三章-三相交流电

上一章讲的交流电只有两个端口，其中一端口是相线（火线），另一端口为零线，称为单相交流电。本章讲述的是由三条相线（火线）组合成的三相正弦交流电路，简称三相制。~u单相三相~u由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。ωtuuAuBuCO120°120°120°AUCUBU(a)波形图(b)相量图•×וNSXBYCZA三绕组在空间位置互差120o定子转子转子装有磁极并以的速度旋。三个线圈中便产生三个单相电动势。三相交流发电机示意图)120sin(2)120sin(2sin2PCPBPAtUutUutUu尾端：XYZ首端：ABC↓↓↓3.1.1三相交流电的产生对称三相交流电波形图u0TuAuBuCωt大小相等，频率相同，相位互差120º。对称三相交流电的特征120°120°120°UBUAUC对称三相电压相量图ωtuuAuBuCO120°120°120°AUCUBU(a)波形图(b)相量图对称三相电源：三个电压同幅值同频率相位互差120三个电压达最大值的先后次序叫相序，图示相序为ABC。任一瞬间对称三相电源3个电压瞬时值之和或相量之和为零。0CBAuuu0CBAUUU1.星形连接（Y）（中线）或（零线）（火线）或（相线）三相四线制供电方式ACBNCeXYZuAuBuC3.1.2三相绕组的连接L1L2L3N用输电线表现相序中性线（火线）或（相线）（火线）或（相线）由三条相线和一条中线构成的供电系统称为三相四线制供电系统。A黄色绿色红色淡蓝色三相电源Y接时可向负载提供两种电压相电压UP线电压ULCCNBBNAANuuuuuu火线对零线间的电压。1201200CBAPPPUUUUUUANuBNuCNu三个相电压是对称的UP相量图CeXYZuAuBuCACBN相电压UP：120°120°120°UBUAUC)()()(ACACCACBCBBCBABAABUUUUUUUUUUUUUUU火线对火线间的电压。1503039030330303CCABBCAABLLLUUUUUUUUUABuBCuCAu三个线电压也是对称的，且超前与其相对应的相电压30°电角。UL相量图CeXYZuAuBuCACBN线电压UL：-UBNUABUCN-UBCUAN-UCA注意规定的正方向相、线电压关系式303030CU30°30°30°AUBUABUCAUBCU－BU－AU－CUV1503303V903303V303303CCABBCAABpppUUUUUUUUU由相量图可得：可见，三个线电压幅值相同，频率相同，相位相差120。PLUU3Lp330UU线电压与相电压的相量式为CUAU+BU－－++－ABCplUU2.三角形连接（△）：将三相绕组的首、末端依次相连，从3个点引出3条火线。BCUCAUABU数量上线电压是相电压的1.732倍；在相位上超前线电压超前与其相对应的相电压30°.验电笔的正确握法如下图示：你能说出对称三相交流电的特征吗？你会做吗？三相四线制供电体制中，你能说出线、相电压之间的数量关系及相位关系吗？如何用验电笔或400V以上的交流电压表测出三相四线制供电线路上的火线和零线？电笔头与被测导线接触时，使氖管发光的是火线（或端线），不发光的是零线。三个幅值相等、角频率相同、相位上互差120°的正弦交流电。333（1）单相负载的连接（2）动力负载与三相四线制电源的连接3.2三相负载的连接方式3.2三相负载的连接方式三相负载的一端连在一起与零线相接；另一端分别与火线相接的方式称为：星形接法负载有两种接法:ACBNZZZACBZZZ三相负载的首尾相连成一个闭环，然后与三根火线相接的方式称为：三角形接法1.负载的Y形连接:ACBNZZZuAuBuC线电流iCiBiA相电流Y接负载的端电压等于电源相电压；负载中通过的电流称为相电流IP；PLII接时：YiN中线电流三相电源对称、三相Y接负载也对称的情况下，三相负载电流也是对称的，此时中线电流为零。火线上通过的电流称为线电流Il；中线上通过的电流称为中线电流IN；CBANIIII各相负载中通过的电流分别为：CCCBBBAAAZZZUIUIUI；；中线电流：显然3.2.1负载星形连接2．三相负载星形连接时的电路特点三相负载星形连接且连有中线时，不论负载是否对称，均有以下电路特点:Lp330UU数量关系：相位关系：线电压超前对应的相电压30°PL13UUPLII线电流等于相电流。LPII数量关系：相位关系：线电流与对应的相电流的相位相等CIBIAICUBU+AU－－++－ANBCZZZ应用实例--照明电路正确接法:每组灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：V220380PlUU当有中线时，每组灯的数量可以相等也可以不等，但每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。A...一组二组三组CBN若三相不对称，能否去掉中线？1．三相负载的三角形连接把三相负载分别接在三相电源的每两根端线之间的连接方式，称为三相负载的三角形连接。其简化电路电路如图所示。2．三相负载三角形连接时线电量与相电量之间的关系(1)负载的相电压就等于电源的线电压。AIPLUULPUU数量关系：相位关系：线电压与对应相电压的相位相等3.2.2负载三角形连接AIABCZZZBICIabIbcIabI3．三相负载三角形连接时的电路特点不论三相负载是否对称，均有以下特点：LpUU线电压等于相电压。线电流不等于相电流。(2)负载的线电流等于对应两相电流的差LPII3数量关系：相位关系：线电流滞后对应的相电流30°三相负载对称时有：303303303cabccaCbcabbcBabcaabAIIIIIIIIIIIIAIBCIabIcaI30°30°30°BICIbcIABICAI负载对称时：cos3cos3llppIUIUPCBAPPPP三相总有功功率：3plplIIUU星形接法时：3plplIIUU三角形接法时：cos3llIUP3.3三相电路的功率和接法有无关系？