大學(xué)電路 三相電路學(xué)習(xí)教案

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1大學(xué)大學(xué)(dxu)電路電路 三相電路三相電路第一頁，共67頁。重點(diǎn)重點(diǎn)(zhng(zhngdin)din) 1. 1.三相三相(sn xin)(sn xin)電路的基本概念電路的基本概念 2. Y 2. Y聯(lián)接聯(lián)接(lin ji)(lin ji)、D D聯(lián)接聯(lián)接(lin ji)(lin ji)下的線電壓下的線電壓( (電流電流) )與相電壓與相電壓( (電流電流) )的關(guān)系的關(guān)系3.3.對(duì)稱三相電路歸結(jié)為一相電路的計(jì)算方法對(duì)稱三相電路歸結(jié)為一相電路的計(jì)算方法5. 5. 不對(duì)稱三相電路的概念不對(duì)稱三相電路的概念難點(diǎn)難點(diǎn) 1. 1.三相電路的計(jì)算及相量圖的應(yīng)用三相電路的計(jì)算及相量圖的應(yīng)用2

2、.2.三線三相制電路功率測(cè)量的二瓦特計(jì)法三線三相制電路功率測(cè)量的二瓦特計(jì)法4.4.三相電路的功率三相電路的功率第1頁/共67頁第二頁，共67頁。三相三相(sn xin)(sn xin)電路的組成電路的組成三相三相(sn (sn xin)xin)電源電源三相負(fù)載三相負(fù)載三相輸電線路三相輸電線路三相電路的優(yōu)點(diǎn)三相電路的優(yōu)點(diǎn)發(fā)電方面：比單發(fā)電方面：比單相相電源可提高功率電源可提高功率50；輸電方面：比單輸電方面：比單相相輸電節(jié)省鋼材輸電節(jié)省鋼材25；配電方面：三相變壓器經(jīng)濟(jì)且便于接入負(fù)載；配電方面：三相變壓器經(jīng)濟(jì)且便于接入負(fù)載；運(yùn)行設(shè)備：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠、易維護(hù)。運(yùn)行設(shè)備：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低

3、、運(yùn)行可靠、易維護(hù)。第2頁/共67頁第三頁，共67頁。定子定子(dngz)AXBYCZISN轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子(zhun z)w wxxx三相同步發(fā)電機(jī)示意圖三相同步發(fā)電機(jī)示意圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：1)三相繞組空間相差三相繞組空間相差120;2)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn);3)順序順序:A、B、CAX-+uAp電樞繞組及其中的電動(dòng)勢(shì)電樞繞組及其中的電動(dòng)勢(shì)第3頁/共67頁第四頁，共67頁。x上上 頁頁下下 頁頁返返 回回第4頁/共67頁第五頁，共67頁。A( )2cosutUtwoB( )2cos(120 )utUtwoC( )2cos(120 )utUtwA+XuAB+YuBC+ZuCA、B、C

4、: :始端，始端，X、Y、Z :末端末端(m dun)。(2)(2)波形圖波形圖uw wt0p p2p puAuBuC第5頁/共67頁第六頁，共67頁。A( )2cosutUtwoB( )2cos(120 )utUtwoC( )2cos(120 )utUtwA0UUB120UUC120UU相量圖相量圖AUCUBU120120120(4)(4)對(duì)稱三相電源對(duì)稱三相電源(dinyun)(dinyun)的特的特點(diǎn)點(diǎn)ABC 0uuuBCA0UUUABCUUU 第6頁/共67頁第七頁，共67頁。相序：相序：順序順序(shnx)，三相三相(sn xin)(sn xin)電源經(jīng)過同一值電源經(jīng)過同一值( (如

5、最大值如最大值) )的順序。的順序。正序正序( (順序順序) )：ABCAABC負(fù)序負(fù)序( (逆序逆序) )： ACBAACB相序的實(shí)際意義：相序的實(shí)際意義：DABC123DACB123正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。第7頁/共67頁第八頁，共67頁。+ABCNAUBUCU+ANX+BY+CZAUBUCU X, Y, Z X, Y, Z 接在一起的點(diǎn)稱為接在一起的點(diǎn)稱為(chn wi)Y(chn wi)Y聯(lián)接，聯(lián)接，對(duì)稱三相電源的中性點(diǎn)，用對(duì)稱三相電源的中性點(diǎn)，用N表示。表示。第8頁/共67頁第九頁，共67頁。+X+CYZABCBUC

6、UAU+AXBYCZAUBUCU+注意注意(zh y)三角形聯(lián)接的對(duì)稱三角形聯(lián)接的對(duì)稱(duchn)三相電源沒有中點(diǎn)。三相電源沒有中點(diǎn)。第9頁/共67頁第十頁，共67頁。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB若若ZA =ZB= ZC稱三相對(duì)稱三相對(duì)(xingdu)稱負(fù)載。稱負(fù)載。第10頁/共67頁第十一頁，共67頁。ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZAB若若ZAB =ZBC= ZCA稱三相對(duì)稱三相對(duì)(xingdu)稱負(fù)載。稱負(fù)載。第11頁/共67頁第十二頁，共67頁。由對(duì)稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)接起來所組成由對(duì)稱三相電源和三相負(fù)載聯(lián)接起來所組成(z (z chn)chn)的系統(tǒng)。的系

7、統(tǒng)。工程上根據(jù)工程上根據(jù)(gnj)(gnj)實(shí)際需要可以組成：實(shí)際需要可以組成：電源電源負(fù)載負(fù)載Y Y Y 注意注意1)當(dāng)電源和負(fù)載都對(duì)稱時(shí)，當(dāng)電源和負(fù)載都對(duì)稱時(shí)，稱為對(duì)稱三相電路。稱為對(duì)稱三相電路。2)一般電源對(duì)稱一般電源對(duì)稱,負(fù)載不一定對(duì)稱負(fù)載不一定對(duì)稱.第12頁/共67頁第十三頁，共67頁。Y0Y0+AN+B+CAUBUCUZlZlZlZNABCNZAZCZB(2)(2)三相三相(sn xin)(sn xin)三線制三線制+AN+B+CAUBUCUY ZlZlZlABCZBCZCAZAB第13頁/共67頁第十四頁，共67頁。+ANX+BY+CZAUBUCU+AXBYCZAUBUCU+端線

8、端線(dun (dun xin)xin)( (相線、火線相線、火線) )：始端始端A, B, C 三端引出線。三端引出線。中性線中性線( (零線零線) )：中性點(diǎn)中性點(diǎn)N引出線，引出線， 連接連接無中線。無中線。第14頁/共67頁第十五頁，共67頁。+ANX+BY+CZAUBUCU+AXBYCZAUBUCU+相電壓相電壓Up：每相電源每相電源(dinyun)(dinyun)的電壓。的電壓。線電壓線電壓Ul：端線端線(dun xin)(dun xin)與端線與端線(dun xin)(dun xin)之間的電壓。之間的電壓。相電流相電流Ip ：流過每相電源流過每相電源(dinyun)的電流。的電流

9、。AX BY CZ ,UUU BCCAAB,UUUABUBCUCAUABUBCUCAU線電流線電流Il ：流過端線的電流。流過端線的電流。XAYBZC,III,ABCIII第15頁/共67頁第十六頁，共67頁。ABCNZAZCZBABCZBCZCAZAB負(fù)載負(fù)載(fzi)(fzi)相電壓相電壓UpUp：每相負(fù)載每相負(fù)載(fzi)上的電壓。上的電壓。A NBNCN,UUUABBCCA,UUUY： ：負(fù)載負(fù)載(fzi)(fzi)線電壓線電壓Ul Ul ：BNU+ +- -CAU+ +- -負(fù)載端線間的電壓。負(fù)載端線間的電壓。ABBCCA,UUU相電流相電流Ip ：流過每相負(fù)載的電流。流過每相負(fù)載的

10、電流。abcabbcca, ,IIIIIIcIabI線電流線電流Il ：流過端線的電流。流過端線的電流。ABC,IIIAIAI第16頁/共67頁第十七頁，共67頁。+AN+B+CAUBUCUABUBCUCAUoANA0UUU設(shè)各相電壓為：設(shè)各相電壓為：oBNB120UUUoCNC120UUU則各線電壓為：則各線電壓為：A BUBNANUUoo0120UUo330UBCUCNBNUUoo120120UUo390UCAUANCNUUoo1200UUo3150U第17頁/共67頁第十八頁，共67頁。相電壓和線電壓相電壓和線電壓相量圖相量圖AUCUBU30BUABUCUBCU30AUCAU30AUCU

11、BU另一種另一種(y zhn)畫法：畫法：ABUBCUCAU用相電壓表示用相電壓表示(biosh)線電壓：線電壓：AoA B 330UUBoBC 330UUCoCA 330UU線電壓對(duì)稱線電壓對(duì)稱(duchn)(duchn)第18頁/共67頁第十九頁，共67頁。AUCUBUABUBCUCAU結(jié)論結(jié)論(jiln)：對(duì)對(duì)Y Y聯(lián)接的對(duì)稱聯(lián)接的對(duì)稱(duchn)(duchn)三相電源三相電源1)1)相電壓對(duì)稱相電壓對(duì)稱(duchn)(duchn)，則線電壓也對(duì)稱，則線電壓也對(duì)稱(duchn)(duchn)2)2)Ul與與Up的大小關(guān)系的大小關(guān)系: :3lpUU3)3)Ul與與Up的相位關(guān)系的相位關(guān)系

12、: :Ul超前超前對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)Up 30o。“對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)”：對(duì)應(yīng)相電壓是指線電壓的下標(biāo)第一個(gè)字母所指相。對(duì)應(yīng)相電壓是指線電壓的下標(biāo)第一個(gè)字母所指相。 ABUAU BCUBUCAUCU第19頁/共67頁第二十頁，共67頁。+AXBYCZAUBUCU+ABUBCUCAUoA0UU設(shè)各相電壓為：設(shè)各相電壓為：oB120UUoC120UU則各線電壓為：則各線電壓為：A BUAUo0UBCUBUo120UCAUCUo120U結(jié)論結(jié)論(jiln)： 聯(lián)接聯(lián)接(lin ji)的電源或設(shè)備的電源或設(shè)備:線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓線電壓等于對(duì)應(yīng)的相電壓. .第20頁/共67頁第二十一頁，共67頁。1) Ul1) Ul與與

13、UpUp的關(guān)系的關(guān)系(gun x)(gun x)也適用于對(duì)稱也適用于對(duì)稱Y Y型負(fù)載和型負(fù)載和負(fù)載負(fù)載。2) 2) 要注意端子要注意端子(dun z)(dun z)的接線的接線: :Y聯(lián)聯(lián)接接: :+AX+BY+CZAUBUCUAUCUBU+XA+BY+CZAUBUCUAUCUBU正確接線正確接線錯(cuò)誤接線錯(cuò)誤接線末端為公共點(diǎn)末端為公共點(diǎn)第21頁/共67頁第二十二頁，共67頁。 聯(lián)接聯(lián)接(lin ji):始、末端始、末端(m dun)(m dun)依次相連。依次相連。AXBYCZAUCUBUAUCUBUBCA0UUU0II電源電源(dinyun)(dinyun)中不會(huì)產(chǎn)中不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流生環(huán)流XAB

14、YCZIAUCUBUAUCUBUBCA0UUU0I電源電源中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流中將會(huì)產(chǎn)生環(huán)流正確接線正確接線錯(cuò)誤接線錯(cuò)誤接線第22頁/共67頁第二十三頁，共67頁。+AN+B+CAUBUCUABCNZAZCZBNAIA NIAI結(jié)論結(jié)論(jiln)：Y聯(lián)接時(shí)，線電流等于相電流。聯(lián)接時(shí)，線電流等于相電流。第23頁/共67頁第二十四頁，共67頁。abcZZZ+AXBYCZAUBUCU+相電流相電流abIAUZ線電流線電流(dinli)(dinli)：AI相量圖相量圖AabcaIII abIAUCUBU bcI caIAI30330abI結(jié)論結(jié)論(jiln)： 聯(lián)接的對(duì)稱電路聯(lián)接的對(duì)稱電路：1)1)Il與

15、與Ip的大小關(guān)系的大小關(guān)系: :3lpII2)2)Il與與Ip的相位關(guān)系的相位關(guān)系: :Il滯后滯后對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)Ip30o。 abI bcI caIf f上上 頁頁下下 頁頁返返 回回第24頁/共67頁第二十五頁，共67頁。接線接線方式方式Ul與與UpIl與與IpY ApA B330UUUl超前對(duì)應(yīng)超前對(duì)應(yīng)(duyng)Up 30o相等相等(xing(xingdng)dng)相等相等Il滯后滯后對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)Ip 30oApA330II小結(jié)小結(jié)第25頁/共67頁第二十六頁，共67頁。+N+AUBUCUNZZZAIBICIoA0UU設(shè)各相電壓為：設(shè)各相電壓為：oB120UUoC120UU各相阻抗各相阻抗(

16、zkng)(zkng)為：為：|ZZ列結(jié)點(diǎn)電壓方程：列結(jié)點(diǎn)電壓方程：( (以以N點(diǎn)為參考點(diǎn)點(diǎn)為參考點(diǎn)) )N N111()UZZZABC111UUUZZZN N3UZ即即ABC1()UUUZ0N N 0U即即N與與N等電位等電位. .第26頁/共67頁第二十七頁，共67頁。因?yàn)橐驗(yàn)?yn wi)(yn wi)三相對(duì)稱三相對(duì)稱, ,故可只進(jìn)行故可只進(jìn)行(jnxng)(jnxng)單相單相的計(jì)算的計(jì)算, ,其它其它(qt)(qt)相相類推類推. .A相計(jì)算電路相計(jì)算電路+AUAIANNZ負(fù)載側(cè)相電壓：負(fù)載側(cè)相電壓：ANUANUAUo0UoBNB120UUUoCNC120UUU為對(duì)稱電壓為對(duì)稱電壓.

17、計(jì)計(jì)算算電電流流AI ANUZAUZ|UZoB120|UIZoC120|UIZ+N+AUBUCUNZZZAIBICIABC為對(duì)稱電流為對(duì)稱電流.第27頁/共67頁第二十八頁，共67頁。1)N1)N與與NN等電位等電位(din wi),(din wi),有無中線對(duì)電路沒有有無中線對(duì)電路沒有(mi yu)(mi yu)影響。影響。2)2)對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都對(duì)稱，對(duì)稱情況下，各相電壓、電流都對(duì)稱， 可采用一相可采用一相( (A相相) )等效電路計(jì)算。等效電路計(jì)算。其它兩相按對(duì)稱關(guān)系直接寫出。其它兩相按對(duì)稱關(guān)系直接寫出。3)3)Y形聯(lián)接的對(duì)稱三相負(fù)載的電壓、電流：形聯(lián)接的對(duì)稱三相負(fù)載的電壓、

18、電流：ANU負(fù)載相電壓負(fù)載相電壓AU+N+AUBUCUNZZZAIBICIABC負(fù)載線電壓負(fù)載線電壓ABUA330U 負(fù)載相電流負(fù)載相電流ZI AI等于線電流等于線電流. .第28頁/共67頁第二十九頁，共67頁。+N+AUBUCUNZZZAIBICIABCN NIABCNNIIII中性線上的電流中性線上的電流(dinli):(dinli):若三相對(duì)若三相對(duì)(xingdu)(xingdu)稱稱, ,則則ABC0III即即NN0IN N 0U其它分析同其它分析同YY聯(lián)接。聯(lián)接。第29頁/共67頁第三十頁，共67頁。abcZZZ+N+AUBUCUAIBICIABCoA0UU設(shè)各相電壓為：設(shè)各相電壓

19、為：oB120UUoC120UU各相阻抗各相阻抗(zkng)(zkng)為：為：|ZZ負(fù)載負(fù)載(fzi)上相電壓與線電壓相等：上相電壓與線電壓相等：abUABUo330UobcBC390UUUocaCA3150UUU第30頁/共67頁第三十一頁，共67頁。abcZZZ+N+AUBUCUAIBICIABC負(fù)載負(fù)載(fzi)相電流：相電流： abI bcI caIabIabUZo330|UZbcobc390|UUIZZcaoca3150|UUIZZ線線電電流流(dinli)AIabcaIIoab330IoBbcabbc330IIIIoCcabcca330IIII abIAUCUBU bcI caI

20、AI30ABUf f30BICI第31頁/共67頁第三十二頁，共67頁。abcZZZ+N+AUBUCUAIBICIABC abI bcI caI1)1)負(fù)載上相電壓與線電壓相等負(fù)載上相電壓與線電壓相等(xingdng)(xingdng)，且對(duì)稱。，且對(duì)稱。2)2)線電流線電流(dinli)(dinli)與相電流與相電流(dinli)(dinli)都對(duì)稱。都對(duì)稱。相位相位落后落后相應(yīng)相電流相應(yīng)相電流30。3)3)根據(jù)一相的結(jié)果，由對(duì)稱性可得到其余兩相結(jié)果。根據(jù)一相的結(jié)果，由對(duì)稱性可得到其余兩相結(jié)果。 線電流是相電流的線電流是相電流的 倍。倍。3第32頁/共67頁第三十三頁，共67頁。其它其它(q

21、t)(qt)的分析法的分析法+AUAIANNZ/3A相計(jì)算相計(jì)算(j sun)電路電路1)1)利用利用(lyng)(lyng)一相等效電路：一相等效電路：a+ABUabIABZbabIabUZABUZo330|UZAI 330abI 3UZ2)2)利用負(fù)載等效變換：利用負(fù)載等效變換：abcZZZ+N+AUBUCUAIBICIABC abI bcI caIabcNZ/3Z/3Z/3AIo03UZ3ZU線電流：線電流：相電流：相電流：abIoA1303I o330|UZA/3UZA3UZ第33頁/共67頁第三十四頁，共67頁。例例12-1 對(duì)稱三相電路對(duì)稱三相電路(dinl)，Z=(5+j6)，Z

22、1 =(1+j2), uAB =3802cos(wt+30o)。求負(fù)載。求負(fù)載Z的各電流相的各電流相量。量。解解畫出一相計(jì)算畫出一相計(jì)算(j sun)圖圖oAB380 30 VU線電壓線電壓: :oA220 V0U則相電壓則相電壓: :+AUAIANNZaZ1則負(fù)載則負(fù)載(fzi)Z(fzi)Z的電流的電流: :AA1UIZZo220 0 68 jo2253.1 A根據(jù)對(duì)稱性根據(jù)對(duì)稱性:oB22173.1 AIoC22 66.9 AI上上 頁頁下下 頁頁返返 回回+N+AUBUCUNAIBICIABCZ1Z1Z1abcZZZZNNI第34頁/共67頁第三十五頁，共67頁。例例12-2 對(duì)稱三相

23、電源線電壓對(duì)稱三相電源線電壓(diny)為為380V，Z=6.4+j4.8，Zl =3+j4。求負(fù)載。求負(fù)載Z的相、線電的相、線電壓壓(diny)和電流。和電流。+N+AUBUCUNAIBICIABCZlZlZlabcZZZ解解畫出一相計(jì)算畫出一相計(jì)算(j sun)圖圖oAB380 V0U設(shè)線電壓設(shè)線電壓: :oA2200 V3U則相電壓則相電壓: :+AUAIANNZaZl阻抗阻抗(zkng):(zkng):lZZ9.4j8.8o=12.88 43.1第35頁/共67頁第三十六頁，共67頁。+AUAIANNZaZl則負(fù)載則負(fù)載(fzi)Z(fzi)Z的電流的電流: :ANAlUIZZoo22

24、030 12.88 43.1o17.173.1 A負(fù)載負(fù)載(fzi)Z(fzi)Z的相、線電壓的相、線電壓ooB17.1 ( 73.1120 )AI ooC17.1 ( 73.1120 )AI aNU相電壓相電壓: :AIZoo17.173.1 8 36.9 oV 136.836.2線電壓線電壓: :ab U因?yàn)樨?fù)載因?yàn)樨?fù)載(fzi)(fzi)為為Y Y接線接線, ,故故oan330Uoo136.833036.2o236.96.2 V第36頁/共67頁第三十七頁，共67頁。例例 對(duì)稱三相負(fù)載分別對(duì)稱三相負(fù)載分別(fnbi)接成接成Y和和型。分別型。分別(fnbi)求線電流。求線電流。ZZZAB

25、CAIBICI解解ANAYUIZZZZAYIYBIYCIABCNANA/3UIZY型的線電流型的線電流(dinli): 型的線電流型的線電流(dinli):(dinli):ABCNAIBICIZ/3Z/3Z/3AN3UZAY3I結(jié)論結(jié)論: :相同的負(fù)載接在相同的電源中相同的負(fù)載接在相同的電源中, ,接成接成 型的線電流是型的線電流是接成接成Y型的型的3倍倍. .應(yīng)用：應(yīng)用：電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)Y降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)。第37頁/共67頁第三十八頁，共67頁。+AXBYCZABUCBUACU+電源等效電源等效(dn xio)(dn xio)變換變換保證保證(bozhng)(bozhng)其線電壓相等。其線電

26、壓相等。+N+AUBUCUABCAUoAB1303UoBBC1303UUoCCA1303UU將將 電源用電源用Y電源替代，電源替代，第38頁/共67頁第三十九頁，共67頁。abcZZZ+AXBYCZABUCBUACU+AIBICI abI bcI caIZlZlZl+N+AUBUCUNAIBICIABCZlZlZlabcZ/3Z/3Z/3例例 將下面電路等效將下面電路等效(dn xio)成成YY聯(lián)接聯(lián)接.AUoAB1303U解解等效等效(dn xio)電源為電源為:電流電流(dinli)IA可由下面電路求得可由下面電路求得:+AUAIANNZ/3ZloabA1303II第39頁/共67頁第四十

27、頁，共67頁。對(duì)稱三相對(duì)稱三相(sn xin)(sn xin)電路的一般計(jì)算方法電路的一般計(jì)算方法: :1)1)將所有三相電源將所有三相電源(dinyun)(dinyun)、負(fù)載都化為等值、負(fù)載都化為等值YYYY接電路；接電路； 2)2)連接負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗可不計(jì)；連接負(fù)載和電源中點(diǎn)，中線上若有阻抗可不計(jì)；3)3)畫出單相計(jì)算電路，求出一相的電壓、電流：畫出單相計(jì)算電路，求出一相的電壓、電流：一相電路中的電壓：一相電路中的電壓：Y接時(shí)的相電壓。接時(shí)的相電壓。一相電路中的電流一相電路中的電流: :線電流。線電流。4)4)根據(jù)根據(jù) 接、接、Y接時(shí)接時(shí)線量、相量之間的關(guān)系，求出原線量、

28、相量之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓。電路的電流電壓。5)5)由對(duì)稱性，得出其它兩相的電壓、電流。由對(duì)稱性，得出其它兩相的電壓、電流。第40頁/共67頁第四十一頁，共67頁。解解畫出一相計(jì)算畫出一相計(jì)算(j sun)圖圖Z2+N+ANUAIABCZ1ZNNAIAIBICINI因?yàn)槭菍?duì)稱因?yàn)槭菍?duì)稱(duchn)三相電路三相電路故故ABC0IIIABCN0IIIINN0UZ2/3Z1+ANUAIANNAIAI第41頁/共67頁第四十二頁，共67頁。Z2/3Z1+ANUAIANNAIAI線電壓為線電壓為380V380V，|Z1|=10|Z1|=10，coscos1 =0.6 (1 =0.6 (感性感

29、性(gnxng)(gnxng)，Z2= j50Z2= j50oAB380 30 VU設(shè)線電壓設(shè)線電壓: :oAN220 V0U則相電壓則相電壓: :阻抗阻抗(zkng):(zkng):1Z o10 53.13cos 1 =0.6 1 =53.13AIAN1UZoo220 010 53.13o2253.13 A13.2j17.6AAIAN2/3UZo220 050/3jj13.2AAAAIIIo13.918.4 AoB13.9138.4 AIoC13.9 101.6 AI電源出線電源出線(ch xin)(ch xin)電流電流第42頁/共67頁第四十三頁，共67頁。Z2/3Z1+ANUAIANN

30、AIAIZ1組相電流組相電流oAA2253.13 A , j13.2AIIoA2253.1 AIoB22173.1 AIoC22 66.9 AIZ2組相電流組相電流AB2 IAo1303Io7.6 120 AoBC27.6 0 AIoCA27.6120 AIA相相量圖相相量圖ABUANU30A I53.13AIAIAB2I第43頁/共67頁第四十四頁，共67頁。不對(duì)稱不對(duì)稱(duchn)(duchn)電源電源(dinyun)(dinyun)不對(duì)稱不對(duì)稱負(fù)載不對(duì)稱負(fù)載不對(duì)稱( (較少較少) )( (常見常見) )討論對(duì)象討論對(duì)象: :電源對(duì)稱，負(fù)載不對(duì)稱電源對(duì)稱，負(fù)載不對(duì)稱( (低壓電力網(wǎng)低壓電

31、力網(wǎng)) )。分析方法：分析方法：復(fù)雜交流電路分析方法。復(fù)雜交流電路分析方法。主要了解：主要了解：中性點(diǎn)電位偏移。中性點(diǎn)電位偏移。第44頁/共67頁第四十五頁，共67頁。+N+ANUNBUNCUNZaZcZbABCZNZa、Zb、 Zc不相等不相等(xingdng)。負(fù)載負(fù)載(fzi)各相電壓：各相電壓：ANANN NUUUBNBNN NUUUCNCNN NUUU中性點(diǎn)間的電壓：中性點(diǎn)間的電壓：N N1111()abcNZZZZUANBNCN111abcUUUZZZANBNCNabcabcNN N/1/1/101/ZZZZZZUUUZU第45頁/共67頁第四十六頁，共67頁。相量圖相量圖NNUN

32、ANUBNUCNUANUCNUBNUN中性點(diǎn)偏移中性點(diǎn)偏移(pin y)(pin y)：負(fù)載中點(diǎn)與電源負(fù)載中點(diǎn)與電源(dinyun)中點(diǎn)不重中點(diǎn)不重合。合。+N+ANUNBUNCUNZaZcZbABCZN 在電源對(duì)稱時(shí)，可根據(jù)中點(diǎn)位移的情況來判斷負(fù)載在電源對(duì)稱時(shí)，可根據(jù)中點(diǎn)位移的情況來判斷負(fù)載(fzi)不對(duì)稱的程度。不對(duì)稱的程度。 中點(diǎn)位移較大，會(huì)使負(fù)載相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱，影響負(fù)載的正常工作。中點(diǎn)位移較大，會(huì)使負(fù)載相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱，影響負(fù)載的正常工作。第46頁/共67頁第四十七頁，共67頁。例例 照明照明(zhomng)電路：電路：ACBNN(1)(1)三相三相(sn xin)(sn xin)四

33、線制四線制設(shè)中線設(shè)中線(zhngxin)(zhngxin)阻抗阻抗為零，為零，每相負(fù)載的工作情況相對(duì)獨(dú)立。每相負(fù)載的工作情況相對(duì)獨(dú)立。(2)(2)三相三線制三相三線制ACBNa)a)設(shè)設(shè)A相相斷路斷路( (三相不對(duì)稱三相不對(duì)稱) )正常相的電壓：正常相的電壓：UBN + UCN = UBC若電燈相同，若電燈相同，A相斷路后相斷路后, ,則：則：UBN = UCN = UBC /2燈泡電壓低，燈光昏暗。燈泡電壓低，燈光昏暗。不對(duì)稱時(shí)不對(duì)稱時(shí), ,中線電流不為零，中線電流不為零，第47頁/共67頁第四十八頁，共67頁。b)b)設(shè)設(shè)A A相短路相短路( (三相三相(sn xin)(sn xin)不對(duì)

34、稱不對(duì)稱) )正常相電燈正常相電燈(dindng)(dindng)的電壓：的電壓：UBN = UBA線電壓線電壓UCN = UCA線電壓線電壓超過燈泡的額定電壓超過燈泡的額定電壓(diny)，燈泡可能燒壞。，燈泡可能燒壞。計(jì)算短路電流：計(jì)算短路電流：ACBNCIAIBIBI BAUR0A330UR CI CAUR0A3150URAI正常相正常相短路相短路相：BC()II00A3(150150 )UR A33131(jj )2222UR A3UR0A3150UR是正常時(shí)電流的是正常時(shí)電流的3 3倍倍( (過壓過壓) )( (過流過流) )第48頁/共67頁第四十九頁，共67頁。注意注意(zh y

35、)：1)負(fù)載負(fù)載(fzi)不對(duì)稱時(shí)，不對(duì)稱時(shí)，宜采用宜采用(ciyng)(ciyng)三相四線制三相四線制; ;2)負(fù)載不對(duì)稱，電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性點(diǎn)不等位，負(fù)載不對(duì)稱，電源中性點(diǎn)和負(fù)載中性點(diǎn)不等位，中線中有電流，各相電壓、電流不存在對(duì)稱關(guān)系；中線中有電流，各相電壓、電流不存在對(duì)稱關(guān)系；3)中線不能裝保險(xiǎn)、開關(guān)，并且要有一定的強(qiáng)度。中線不能裝保險(xiǎn)、開關(guān)，并且要有一定的強(qiáng)度。第49頁/共67頁第五十頁，共67頁。ABC-j/w wCR= 1/w wCR= 1/w wCN+N+AUBUCU中性點(diǎn)間的電壓中性點(diǎn)間的電壓(diny)(diny)：N N11()j CRRUwBNCNANUUjRUCRw

36、ANBNCNN N()/2/UUUUj CRj CRww解解設(shè)設(shè)AN0UU代入?yún)?shù)代入?yún)?shù)(cnsh)(cnsh)，得，得N N0.631 8.0 4UUB相燈的電壓為相燈的電壓為BNBNNNUUUBN120UUCN120UU1.5101.5UC相燈的電壓為相燈的電壓為CNCNNNUUU0.4133.4U亮亮暗暗第50頁/共67頁第五十一頁，共67頁。ZZZA2SA3A12I1I3IabcabIbcIcaIS閉合閉合(b h)時(shí)：時(shí)：解解1abcaIII1235AIII2bcabIII3cabcIII5/ 3AabbccaIIIS打開打開(d ki)后：后：0caI15/ 3AabII 5/

37、3AabbcII25AbcabIII35/ 3AbcII 返返 回回第51頁/共67頁第五十二頁，共67頁。平均功率平均功率(1)(1)瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率設(shè)設(shè)A2cospuUtwA2cos()piItwABCZZZNCIAIBI則則AA Apu i2cocos()sppUtItwwcoscos(2)ppU ItwBB Bpu iocoscos(2240 )ppppU IU ItwCC Cpu iocoscos(2240 )ppppU IU Itw三相三相(sn xin)(sn xin)瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率p=pA+pB+pC=3UpIpcos ( (平均功率平均功率) ) : :相電壓與相電流的相位

38、差相電壓與相電流的相位差( (阻抗角阻抗角) )單相瞬時(shí)功率脈動(dòng)單相瞬時(shí)功率脈動(dòng)三相瞬時(shí)功率恒定三相瞬時(shí)功率恒定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩:m p,機(jī)械力矩均衡機(jī)械力矩均衡,避免了機(jī)械振動(dòng)。避免了機(jī)械振動(dòng)。第52頁/共67頁第五十三頁，共67頁。P=3UpIpcosf f對(duì)于對(duì)于(duy)Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié):Ul=3UpIl = Ip平均功率平均功率對(duì)于對(duì)于(duy)聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié):Ul=UpIl=3Ip P 3cos3llUI 3cosl lUI P 3cos3llIU 3cosl lUI結(jié)論結(jié)論(jiln):(jiln):無論是無論是Y聯(lián)結(jié)還是聯(lián)結(jié)還是 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié),平均功率均為平均功率均為 ：相電壓與相電流的相

39、位差相電壓與相電流的相位差( (阻抗角阻抗角) )第53頁/共67頁第五十四頁，共67頁。解解 Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)(linji)ARRRBCABCRRRY P3cosl lUI33llRUU2lUR 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)(linji) P3cosl lUI33llRUU23lUR結(jié)論結(jié)論: :1)當(dāng)負(fù)載由當(dāng)負(fù)載由Y改接成改接成 時(shí)時(shí)，若若Ul不變，則由于相電壓增大不變，則由于相電壓增大3倍，所以功率增大倍，所以功率增大3倍。倍。2)2)若負(fù)載的相電壓不變，則不論怎樣連接其功率不變。若負(fù)載的相電壓不變，則不論怎樣連接其功率不變。Y3 P第54頁/共67頁第五十五頁，共67頁。Q=QA+QB+QC= 3Qp單相單相(

40、dn xin)(dn xin)無功無功(3)(3)視在功率視在功率(sh zi n l)(sh zi n l)注意注意:1)功率因數(shù)也可定義為：功率因數(shù)也可定義為： cos =P/S2)這里這里P、Q、S 都是指三相總和。都是指三相總和。3)不對(duì)稱時(shí)不對(duì)稱時(shí) 無意義無意義。第55頁/共67頁第五十六頁，共67頁。三三相相負(fù)負(fù)載載WABCN* *WW* * * * * *三相三相(sn xin)四線制四線制p AN AuiBN BuiCN CuiABCPPP若負(fù)載對(duì)稱若負(fù)載對(duì)稱(duchn)(duchn)，則只需一塊表，讀，則只需一塊表，讀數(shù)乘以數(shù)乘以3 3。第56頁/共67頁第五十七頁，共67

41、頁。三三相相負(fù)負(fù)載載W1ABC* *W2* * * *三相三相(sn xin)三線制三線制右圖中右圖中:iA + iB+ iC=0代入上式得代入上式得:p= p1 + p2 = uACiA +uBC iB =UACIAcos 1 + UBCIBcos 2線路線路(xinl)總功率總功率:p=uAN iA + uBN iB+ uCN iC 對(duì)于三相三線對(duì)于三相三線(sn xin)制系統(tǒng)制系統(tǒng):即即 iC= (iA + iB) p= (uAN uCN)iA + (uBN uCN) iB= uACiA +uBC iB = p1 + p2 第57頁/共67頁第五十八頁，共67頁。三三相相負(fù)負(fù)載載W1A

42、BC* *W2* * * *三三相相負(fù)負(fù)載載ABC* * *W1* * *W2三三相相負(fù)負(fù)載載ABC* * *W1* * *W2注意注意(zh y)測(cè)量測(cè)量(cling)線路的接法線路的接法:兩功率表的電流線圈串到任意兩相中兩功率表的電流線圈串到任意兩相中,電壓線圈的同名端接到其電流線圈所串的線上，電壓線圈的同名端接到其電流線圈所串的線上，電壓線圈的非同名端接到另一相沒有串功率表的線上。電壓線圈的非同名端接到另一相沒有串功率表的線上。小結(jié)小結(jié)第58頁/共67頁第五十九頁，共67頁。1)1)只有在三相三線制條件只有在三相三線制條件(tiojin)(tiojin)下，才能用二表法，且不論負(fù)載對(duì)稱與

43、否。下，才能用二表法，且不論負(fù)載對(duì)稱與否。3)3)按正確按正確(zhngqu)(zhngqu)極性接線時(shí)，若一個(gè)表指針反轉(zhuǎn)即讀數(shù)為負(fù)，將其電流線圈極性反接使指針正轉(zhuǎn)，但讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。極性接線時(shí)，若一個(gè)表指針反轉(zhuǎn)即讀數(shù)為負(fù)，將其電流線圈極性反接使指針正轉(zhuǎn)，但讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。 2)2)兩表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，單塊表的讀數(shù)無意義。兩表讀數(shù)的代數(shù)和為三相總功率，單塊表的讀數(shù)無意義。4)4)負(fù)載對(duì)稱情況下，有：負(fù)載對(duì)稱情況下，有：11cosllPU I22cosllPU I三三相相負(fù)負(fù)載載W1ABC* *W2* * * *01300230其中其中 :每相阻抗角每相阻抗角第59頁/共67頁第六十頁

44、，共67頁。 ApIAUCUBU BpIACU 30三三相相負(fù)負(fù)載載W1ABC* *W2* * * *由相量圖分析由相量圖分析(fnx)：P1=UACIAcos 1= UlIlcos 1P2=UBCIBcos 2= UlIlcos 2 BCU30 1 201300230P= P1+P2= UlIlcos( 30 ) +cos( +30 )= 3UlIlcos 第60頁/共67頁第六十一頁，共67頁。例例12-4 12-4 圖中已知對(duì)稱載吸收?qǐng)D中已知對(duì)稱載吸收(xshu)(xshu)功率功率 P=2.5kW, cosj =0.866( P=2.5kW, cosj =0.866(感性感性).).線

45、電壓線電壓Ul =380V, Ul =380V, 求圖中兩表的讀數(shù)。求圖中兩表的讀數(shù)。解解三三相相負(fù)負(fù)載載W1ABC* *W2* * * *AIBIP1=UACIAcos 1P2=UBCIBcos 2求求IA：P=2.5kW=3UAIAcos A3coslU IA3coslPIU25003 380 0.8664.386A由由cos =0.866 得：得： =30由由 1 = -30， 2 = +30， 得：得： 1 = 0 2 = 60P1=UACIAcos 1=380X4.386Xcos 0=1666.68WP2=UBCIBcos 2=380X4.386Xcos 60 =833.34W上上

46、頁頁下下 頁頁返返 回回第61頁/共67頁第六十二頁，共67頁。DABCZ1A 1IA 2IAIAN220 0 VUA1I解解設(shè)設(shè)AN1ZU220 030j404.4153.1 A電動(dòng)機(jī)負(fù)載電動(dòng)機(jī)負(fù)載(fzi)：P A23coslU I1700WA2 I3coslPU3 380 0.8P3.23Acos0.8, 36.9 A23.2336.9 AIA12AA III總電流總電流(dinli)：7.5646.2 A電源總功率電源總功率：A3coslPU I總總3 380 7.56cos46.23.44kW12A113 ZPI R23 4.41301.74kW上上 頁頁下下 頁頁返返 回回第62頁

47、/共67頁第六十三頁，共67頁。DABCZ1A 1IA 2IAI(2)(2)兩表接法如圖兩表接法如圖W1* * *W2* * *P1=UACIAcos 1= 380 7.56cos(46.2 30 )=2758.73WP2=UBCIBcos 2=380 7.56cos( 30 + 46.2 ) = 685.26WP =P1+ +P2第63頁/共67頁第六十四頁，共67頁。解解畫相量圖，表的讀數(shù)畫相量圖，表的讀數(shù)(dsh)：P=UBCIAcos(900+ )三三相相負(fù)負(fù)載載ABCW1* * *AUCUBU ANI BCU90 =UlIlsin 根據(jù)功率表的讀數(shù)可以測(cè)取負(fù)根據(jù)功率表的讀數(shù)可以測(cè)取負(fù)

48、載載(fzi)(fzi)的無功功率。的無功功率。 3sin3llQU IP返返 回回第64頁/共67頁第六十五頁，共67頁。 一一. .三相三相(sn xin)(sn xin)電路的基本概念電路的基本概念二二. . 線電壓線電壓( (電流電流(dinli)(dinli)與相電壓與相電壓( (電流電流(dinli)(dinli)的關(guān)系的關(guān)系三三. .對(duì)稱三相電路的計(jì)算對(duì)稱三相電路的計(jì)算四四. .不對(duì)稱三相電路的計(jì)算不對(duì)稱三相電路的計(jì)算 1. 1.對(duì)稱三相電源的表達(dá)式、相量圖、相序；對(duì)稱三相電源的表達(dá)式、相量圖、相序； 2. 2.三相負(fù)載及其聯(lián)接。三相負(fù)載及其聯(lián)接。等效為一相電路計(jì)算。等效為一相電路計(jì)算。復(fù)雜交流電路分析方法。復(fù)雜交流電路分析方法。第65頁/共67頁第六十六頁，共67頁。五五. .三相電路三相電路(dinl)(dinl)的功率的功率 1. 1.有功有功(yu n)(yu n)功率功率 ：相電壓與相電流的相位差相電壓與相電流的相位差( (阻抗角阻抗角) )。( (三相三相(sn xin)(sn xin)瞬時(shí)功率、平均功率瞬時(shí)功率、平均功率) ) 2. 2.無功功率無功功率3.3.視在功率視在功率4. 4. 功率測(cè)量功率測(cè)量三瓦特計(jì)法三瓦特計(jì)法二瓦特計(jì)法二瓦特計(jì)法( (三相四線制三相四線制) )( (三相三線制三相三線制) )第66頁/共67頁第六十七頁，共67頁。