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三相电路三相电路 三相电路三相电路 12-1 线电压线电压(电流电流)与相电压与相电压(电流电流)的关系的关系 12-2 对称三相电路的计算对称三相电路的计算 12-3 不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念 12-4 三相电路的功率三相电路的功率 12-5 首首 页页 本章重点本章重点 重点重点 1.1.三相电路的基本概念三相电路的基本概念 2.2.对称三相电路的分析对称三相电路的分析 3.3.不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念 4.4.三相电路的功率三相电路的功率 返 回 三相电路由三相电源、三相电路由三相电源、三相负载和三相输电三相负载和三相输电线路三部分组成。线路三部分组成。发电方面：比单项电源可提高功率发电方面：比单项电源可提高功率50。输电方面：比单项输电节省钢材输电方面：比单项输电节省钢材25。12-1 三相电路三相电路 三相电路的优点三相电路的优点 下 页 上 页 配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载。于接入负载。用电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维用电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。护方便。返 回 三相电路的特殊性三相电路的特殊性 （1 1）特殊的电源）特殊的电源 （2 2）特殊的负载）特殊的负载 （3 3）特殊的连接）特殊的连接 （4 4）特殊的求解方式）特殊的求解方式 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。用，是目前电力系统采用的主要供电方式。研究三相电路要注意其特殊性。研究三相电路要注意其特殊性。下 页 上 页 返 回 1.1.对称三相电源的产生对称三相电源的产生 通常由三相同步发通常由三相同步发电机产生电机产生，三相绕组在三相绕组在空间互差空间互差120，当转子当转子以均匀角速度以均匀角速度转动时转动时，在三相绕组中产生感应在三相绕组中产生感应电压电压，从而形成对称三从而形成对称三相电源相电源。三相同步发电机示意图三相同步发电机示意图 三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差此相差120的正弦电源。的正弦电源。N S I A Z B X C Y 下 页 上 页 返 回 下 页 上 页 返 回 瞬时值表达式瞬时值表达式 )120cos(2)()120cos(2)()cos(2)(CBAtUtutUtutUtu波形图波形图 A、B、C 三端称为始端三端称为始端，X、Y、Z 三端称为末端三端称为末端。u t uA uB uC O A+X uA B+Y uB C+Z uC 下 页 上 页 返 回 相量表示相量表示 AUCUBU120 120 120 对称三相电源的特点对称三相电源的特点 00 CBACBAUUUuuuBAUU下 页 上 页 返 回 ABC0120120 UUUUUU正序正序(顺序顺序)：ABCA 负序负序(逆序逆序)：ACBA A B C 相序的实际意义：相序的实际意义：以后如果不加说明，一般都认为是正相序。以后如果不加说明，一般都认为是正相序。D A B C 1 2 3 D A C B 1 2 3 正转正转 反转反转 A B C 三相电源各相经过同一值三相电源各相经过同一值(如最大值如最大值)的先后顺序。的先后顺序。对称三相电源的相序对称三相电源的相序 三相电机三相电机 下 页 上 页 返 回 2.2.三相电源的联结三相电源的联结 X、Y、Z 接在一起的点称为接在一起的点称为Y形形联结对联结对称三相电源的中性点，用称三相电源的中性点，用N表示。表示。（1 1）星形联结）星形联结(Y形联结联结)+A N X+B Y+C Z AUBUCU+A B C N AUBUCU-下 页 上 页 返 回（2 2）三角形联结）三角形联结(形形联联结结)三角形联结的对称三相电源没有中性点。三角形联结的对称三相电源没有中性点。注意+A X B Y C Z AUBUCU+X+C Y Z A B C BUCUAU下 页 上 页 返 回 3.3.三相负载及其联结三相负载及其联结 (1)星形联结星形联结 CBA ZZZ当当称为三相对称负载。称为三相对称负载。三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载，三相负载也有两种连结方式。称为一相负载，三相负载也有两种连结方式。A B C N ZA ZC ZB A B C N ZA ZC ZB 下 页 上 页 返 回(2)三角形联结三角形联结 A B C ZBC ZCA ZAB A B C ZBC ZCA ZAB CABCAB ZZZ 当当称为三相对称负载。称为三相对称负载。下 页 上 页 返 回 4.4.三相电路三相电路 三相电路就是由对称三相电源和三相负载联三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：组成：电源电源 Y Y 负载负载 电源电源 Y 负载负载 当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。注意 下 页 上 页 返 回 三相四线制三相四线制 Y Y Y Z Z Z N+A N+B+C AUBUCUZ Z Z+A+B+C AUBU三相三线制三相三线制 下 页 上 页 返 回 1.名词介绍名词介绍 端线端线(相线相线)：始端：始端A、B、C 三端引出线。三端引出线。中性线：中性点中性线：中性点N引出线，引出线，形联结形联结无中性线。无中性线。12-2 线电压线电压(电流电流)与相电压与相电压(电流电流)的关系的关系 下 页 上 页 返 回+A N X+B Y+C Z AUBUCU+A X B Y C Z AUBUCU+A N X+B Y+C Z AUBUCU相电压：每相电源的电压相电压：每相电源的电压 线电压：端线与端线之间的电压线电压：端线与端线之间的电压 CACB BAUUU、CBAUUU、BAUBAUBCUBCUCAUCAU线电流：流过端线的电流。线电流：流过端线的电流。CBAIII、AIBICI下 页 上 页 返 回+A X B Y C Z AUBUCU+AIBICIA B C ZBC ZCA ZAB A B C N ZA ZC ZB 负载的相电压：每相负载上的电压，负载的相电压：每相负载上的电压，。NCNBNAUUU、ACCBBAUUU、负载的线电压：负载端线间的电压，负载的线电压：负载端线间的电压，。ACCBBAUUU、线电流：流过端线的电流，线电流：流过端线的电流，。CBAIII、相电流：流过每相负载的电流，相电流：流过每相负载的电流，。cabcabcba IIIIII、，、NBU+-ACU+-AIAIaIab I下 页 上 页 返 回 Y形联结形联结 2.相电压和线电压的关系相电压和线电压的关系 下 页 上 页 返 回 oCCNoBBNANA120 120 0UUUUUUUUU设设150301209031201203031200oNAN CCAooN CNBC BoN BN AB AUUUUUUUUUUUUUUUUUU+A+B+C AUBUCUBAUBCUCAUAIBICI+BNU利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：线电压对称线电压对称(大小相等，大小相等，相位互差相位互差120o)一般表示为一般表示为 BAU30o NAUBNUCNU30o 30o BCUCAUNAUBNUCNUBAUBCUCAU下 页 上 页 返 回 303303303 CNCA BNC B ANB AUUUUUU对对Y形联联结的结的对称三相电源对称三相电源 所谓的“对应”：对应相电压用线电压的所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。第一个下标字母标出。(1)相电压对称，则线电压也对称相电压对称，则线电压也对称 (3)线电压相位领先对应相电压线电压相位领先对应相电压30o。PL33)2(UU 即即 倍,倍,的的线电压大小等于相电压线电压大小等于相电压 CNCABNC BANB AUUUUUU结论 下 页 上 页 返 回 形联联结结 线电压等于对应的相电压线电压等于对应的相电压 以上关于线电压和相电压的关系也适以上关于线电压和相电压的关系也适用于对称星形负载和三角形负载。用于对称星形负载和三角形负载。注意 下 页 上 页 返 回 BAUBCUCAU+A X B Y C Z AUBUCU+AIBICI+120 120 0CBAUUUUUU设设1201200CCABC BAB AUUUUUUUUU形联联结电源始端末端要依次相连。结电源始端末端要依次相连。正确接法正确接法 错误接法错误接法 I=0 电源电源中不会产生环流中不会产生环流 AUBUCUI0CBAUUUCCBA2UUUUAUBUCUIC U总UI 0 电源电源中将会产生环流中将会产生环流。下 页 上 页 返 回 2.相电流和线电流的关系相电流和线电流的关系 Y形联结时，线电流等于相电流。联结时，线电流等于相电流。Z Z Z N+N+AUBUCUAIBICINIY形形联结联结 结论 下 页 上 页 返 回+AUBUCU+AIBICIZ Z Z abIbcIcaIZUZUINANAA33/结论 形联结的对称电路：形联结的对称电路：PL33 )1(II 即即 倍,倍,的的线电流大小等于相电流线电流大小等于相电流(2)线电线电流流相位相位滞后滞后对应相电对应相电流流30o。Z/3 Z/3 Z/3 N C B A ZUIAab形形联结联结 下 页 上 页 返 回 ZU30)3(3BA303abI30 3AZU12-3 对称三相电路的计算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。对称，因而可以引入一特殊的计算方法。1.1.YY联结联结(三相三线制）三相三线制）|ZZZ Z Z N+N+AUBUCUAIBICI下 页 上 页 返 回 120 120 0CBAUUUUUU设设以以N点为参考点，对点为参考点，对N点列写结点方程：点列写结点方程：CBANN111)111(UZUZUZUZZZ 0)(13CBANNUUUZUZN NU下 页 上 页 返 回 Z Z Z N+N+AUBUCUAIBICI0NNU负载侧相电压：负载侧相电压：因因N、N两点等电位，可将其短路，且两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为单单相电路的计算。相电路的计算。也为对也为对称电压称电压 结论 NA UA相计算电路相计算电路 +AUAIA N N Z 下 页 上 页 返 回 Z Z Z N+N+AUBUCUAIBICI1201200CNCBNBANAUUUUUUUUU计算电流：计算电流：为对称为对称电流电流 电源中性点与负载中电源中性点与负载中性性点等电位。有无中点等电位。有无中性性线对线对电路情况没有影响。电路情况没有影响。对称情况下对称情况下，各相电压各相电压、电流都是对称的电流都是对称的，可可采用一相采用一相（A相相）等效电路计算等效电路计算。其他两相的电其他两相的电压压、电流可按对称关系直接写出电流可按对称关系直接写出。结论 下 页 上 页 返 回 oCNCCoBNBBANAA120|120|ZUZUZUIZUZUZUIZUZUZUIY形联结的对称三相负载，根据相、线电压、电形联结的对称三相负载，根据相、线电压、电流的关系得流的关系得 aANAAB,303IIUU2.2.Y联联结结 解法解法1 负载上相电压与线电压相等：负载上相电压与线电压相等：Z Z Z+A+B+C AUBUc a b CU下 页 上 页 返 回 1503903303CAcaBCbcABabUUUUUUUUU120 120 0CBAUUUUUU设设|ZZ 相电流：相电流：线电流：线电流：30o