邱关源电路三相电路PPT课件

1第十一章三相电路1.三相电路的基本概念2.对称三相电路的分析计算3.三相电路的功率重点2一.对称三相电源的产生§11-1三相电路通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120°，当转子以均匀角速度转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。三相同步发电机示意图三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电动势作为供电电源的电路。NSººIAZBXCY31.瞬时值表达式)120cos(2)()120cos(2)(cos2)(oCoBAtUtutUtutUtuA+–XuAB+–YuBC+–ZuC2.波形图A、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端。uAuBuCtuO43.相量表示0oA∠UUAUCUBU120°120°120°4.对称三相电源的特点0CBAUUUBAUU°1201=∠α单位相量算子oB120-∠UUoC120∠UU0CBAuuuAU2AU5二.三相电源的连接把三个绕组末端X、Y、Z接在一起，把始端A、B、C引出来+–ANX+–BY+–CZAUBUCUX,Y,Z接在一起的点称为Y连接对称三相电源的中性点，用N表示。1.星形连接(Y连接)A+–XBCYZABCNAUBUCU62.三角形连接(连接)AX+–BCYZABCBUCUAU三角形连接的对称三相电源没有中点。三个绕组始末端顺序相接。+–AXBYCZAUBUCU+–+–7三.三相负载及其连接三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分叫做一相负载，三相负载也有星型和三角形二种连接方式。星形连接三角形连接CABCABCBAZZZZZZ,当称三相对称负载ZCAZBCZABA’B’C’N’ZBZAZCC’A’B’8四.三相电路三相电路就是由对称三相电源和三相负载连接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：电源YY△负载电源△Y△负载当组成三相电路的电源和负载都对称时，称对称三相电路。9NN’ZlZlZlNAU+–A+–B+–CBNUCNUZZZC’A’B’ZNC’A’B’ZZZNAU+–A+–B+–CBNUNCUZlZlZl三相四线制Y△YY三相三线制10NN’ZlZlZlNAU+–A+–B+–CBNUCNUZZZC’A’B’ZNC’A’B’ZZZNAU+–A+–B+–CBNUCNUZlZlZlAIBICINNU′N•I名词介绍：(1)端线(火线)：AA’、BB’、CC’连线;(2)中线:中性点N-N’连线中线电流（压）：(4)相电压（流）：每相的电压（流）(3)线电压：端线与端线之间的电压:CACBBA,,UUUCNBNANUUU,,'''''',,ACCBBAUUU'''''',,:NCNBNAUUUYBAUBCUCAUBAUCBUCAU''NAU''BAU''BAU'''''',,:ACCBBAUUUACUBCUA′C′•IB′A′•IC′B′•IACCBBAIII,,:线电流：11一.Y连接§11-2线电压（电流）与相电压（电流）的关系oCCNoBBNoANA1201200UUUUUUUUU设oooCNNBCB903=120120==•••-∠∠--∠-UUUUUU1、线电压与相电压的关系BAUBCUCAU+–ANX+–BY+–CZAUBUCUoooBNNABA303=1200==•••∠-∠-∠-UUUUUUoooNACNCA1503=0120==•••∠∠-∠-UUUUUU以下关于线电压（流）和相电压（流）的关系适用于对称星型和三角型连接的电源和负载。12BNU利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：线电压对称(大小相等，相位互差120o)一般表示为：BAU30oNAUBNUCNU30o30oBCUCAUoANBA303UUNAUBNUCNUBAUCAUBCUoBNCB303UUoCNCA303UUoCB903-∠UUoBA303∠UUoCA1503∠UU13对Y接法的对称三相电源：所谓的“对应”：对应相电压用线电压的第一个下标字母标出。(1)相电压对称，则线电压也对称。(3)线电压相位领先对应相电压30o。.3,3)2(plUU即倍的线电压大小等于相电压CNCABNCBANBAUUUUUU结论：142、线电流与相电流的关系星型连接时，线电流等于相电流。结论：AIBICI+–ANX+–BY+–CZAUBUCUA'B'C'AIBICIZZZN’15二.连接oCoBoA1201200UUUUUU设oCCAoBCBoABA1201200UUUUUUUUU即线电压等于对应的相电压。1、线电压与相电压的关系结论：+–AXBYCZAUBUCU+–+–AIBICIBCUCAU16关于连接电源需要强调一点：始端末端要依次相连。正确接法错误接法I=0,连接电源中不会产生环流。注意AUBUCUI0CBAUUUCCBA2UUUUAUBUCUICU总UI0,接电源中将会产生极大的环流。17当将一组三相电源连成三角形时，应先不完全闭合，留下一个开口，在开口处接上一个交流电压表，测量回路中总的电压是否为零。如果电压为零，说明连接正确，然后再把开口处接在一起。V18=•AI''•BAI''•ACI-=•BI''•CBI''•BAI-=•CI''•ACI''•CBI-AI•''•BAIBI•''•CBICI•''•ACIZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•I2、线电流与相电流的关系19ZUZUINANAA′′′′3=3/=ZUBA030)3(3-∠0′′303=-∠BAIA'B'C'AIBICIZ/3Z/3Z/3N’ZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•I结论：(2)线电流相位滞后对应相电流30o。.3=,3)1(plII即倍的线电流大小等于相电流△连接的对称电路：或:0303-∠ZUBA20§11-3对称三相电路的计算对称三相电路由于电源对称、负载对称、线路对称，因而可以引入一特殊的计算方法。一.Y–Y连接φZZUUUUUUoCoBA||1201200设NAIBICIN’ZlZlZlNAU+–A+–B+–CBNUCNUZZZC’A’B’ZNNNU′N•I21以N点为参考点，对N’点列写结点方程：C•B•A•NN′•+1++1++1=)+3+1(UZZUZZUZZUZZZllllN0)(1)31(CBANNUUUZZUZZZllNAIBICIN’ZlZlZlNAU+–A+–B+–CBNUCNUZZZC’A’B’ZNNNU′N•I0NNU∴22NAIBICIN’ZlZlZlNAU+–A+–B+–CBNUCNUZZZC’A’B’ZNNNU′N•IoCN′CoBN′BA′120==120==°0==••••••∠-∠∠UUUUUUUUUNA为对称电压23计算电流：lllAZZUIZZUIZZUICCBBA,,为对称电流中线的电流为：0)(CBANIIII-CBANIIII×所以在对称Y-Y三相电路中，中线如同开路。NAIBICIN’ZlZlZlNAU+–A+–B+–CBNUCNUZZZC’A’B’ZNNNU′N•I24结论：1.UN’N=0，电源中点与负载中点等电位。有无中线对电路情况没有影响。2.对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可采用一相（A相）等效电路计算。其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。3.Y形连接对称三相负载，其相、线电压和电流的关系：BAANABAIIUU,303AIZlNAU+–AZA’N’N25二.Y–连接oCAACoBCCBoABBAUUUUUUUUU1503903303∠-∠∠负载上相电压与线电压相等：φZZUUUUUUoCoBA∠∠-∠∠0||120120设解法一+–+–+–AUBUCUABCZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•I26φZUZUIφZUZUIφZUZUI-∠--∠-∠oA′C′A′C′oC′B′C′B′oB′A′B′A′150||3==90||3==30||3==••••••计算相电流：线电流：oACCoCBBoBAA303303303-∠-∠-∠IIIIII+–+–+–AUBUCUABCZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•IBAI′′C′B′•IA′C′•I30oAUBA′′•U30oAIBICI27(1)负载上相电压与线电压相等，且对称。(2)线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相电流的倍，相位落后相应相电流30°。3故上述电路也可只计算一相，根据对称性即可得到其余两相结果。结论:28+_++NZZZAUBUCUAIBICIABCA’B’C‘B′A′•IC′B′•IA′C′•IN‘Z/3解法二NAIBICIN’NAU+–A+–B+–CBNUCNUZ/3Z/3Z/3C’A’B’+–AUAIANN’A’Z/3φZUII-∠∠ooABA30||33031==••′′+–+–+–AUBUCUABCZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•IφZUZUZUI-∠||333/ANAA===•••′′29(1)将所有三相电源、负载都化为等值Y—Y接电路；(2)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流;(3)根据连接、Y连接时线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压;(4)由对称性，得出其它两相的电压、电流。对称三相电路的一般计算方法:30对称三相电路，Z=(19.2+j14.4)Ω，Zl=(3+j4)Ω，对称线电压UAB=380V。求负载端的线电压、线电流和相电流。例AU+–+–+–BUCUABCZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•INZlZlZl31解:该电路可以变换为对称的Y-Y电路负载端三角形变换为星形Z'=3ZΩjj8.4+4.6=34.14+2.19=+–+–+–BUCUABCZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC′B′•INZlZlZlAU32V0/220AU令根据一相计算电路有ZZUIlAA+=••=17.1/-43.2°AA2.163/1.17BIA°8.76/1.17=•CINAIBICIN’ZlZlZlA•U+–A+–B+–CBUC•UZ’Z’Z’C’A’B’33'''ZIUANA=136.8/-6.3°V''''3NABAUU/30°=236.9/23.7°V根据对称性可写出：V3.96/9.236''CBUV7.143/9.236''ACUNAIBICIN’ZlZlZlA•U+–A+–B+–CBUC•UZ’Z’Z’C’A’B’34根据负载端的线电压可以求得负载中的相电流，ZUIBABA''•''•==9.9/-13.2°A也可以根据对称三角形连接，线电流和相电流的关系来计算。A2.133/9.9''CBIA8.106/9.9''°=•ACI+–+–+–BUCUABCZZZA’B’C’A′C′•IAIBICIB′A′•IC