第3章:三相交流电路

2025-07-02

三相交流电路

一、目的和要求:

1. 掌握相电压(电流)与线电压(电流)在对称三相电路中的关系; 2. 掌握负载在对称电路中的连接使用。 二、重点:

掌握相电压(电流)与线电压(电流)在对称三相电路中的关系。 三、难点:

四、教学方式:多媒体或胶片投影或传统方法。 五、教学内容:

2.8三相电路

1、三相制:由3个同f而?不同的电压作为电源的供电体系。 2、三相电压:

(1)特点:三相对称电压,即幅值相等、频率相同、相位上彼此相差120°的正弦电压源按一定的方式连接,这组电源称对称三相电源。

uA=uB=uC=

一、三相交变电流的产生

1、三相交变电流的产生:互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流

2、三相交变电流的特点:最大值和周期是相同的. 板书:三组线圈到达最大值(或零值)的时间依次落后1/3周期

222Up sinωt Up sin(ωt-120o) Up sin(ωt+120o)

(1) 特点:三相对称电压,即幅值相等、频率相同、相位上彼此相差120°的正弦电压源按一定的方式连接,这组电源称对称三相电源。

uA=uB=uC=

(2) 表示方法:

① 用相量表示:

?UA222Up sinωt Up sin(ωt-120o) Up sin(ωt+120o)

=Up/0o

?=Up/-120o UB?=Up/120o UC

?UA? =0 ? +U +UCB② 用波形图和相量图表示

(3)联接方式: ① 星形(Y)接法

线电压与相电压关系:

?UAB?UBC?UCA?-U? =UAB? ?-U=UCB?-U? =UCA即:

?UAB?UBC?UCA===

?3UA?3UB?3UC/30o /30o /30o

可见:线电压大小是相电压的

30o 。

② 三角形(Δ)接法

— u C

+

— 3倍,每个线电压比对应的相电压相位超前

A + uA — uB + B C ? =0内部无环流。 ?=U?即相电压等于线电压且 U? +U? +U可见UCABAAB2、三相交流电路负载的联接方式

⑴ Y形连接:组成三相四线制或三相三线制的供电体系。

说明:

① 当Z1=Z2=Z3=Z 电源也对称,线路损耗相等则称其为对称三相电路。 ② 中性线的作用:当负载的一相断开或短路故障是不影响其它两相。

③ 此时,电路线电流等于相电流。 三相星形负载的电流计算

对于星形联接的三相电路,每相负载中的电流为

IA?UA,IB?UB,IC?UC ZAZBZC

各相负载的电压与电流之间的相位差分别为

XCXBXA??arctg,??arctg? ?arctg,BCARBRCRA

中线电流可由相量式表示如下

????IN?IA?IB?IC

可用各个线电流的相量几何关系进行求和计算。

.UC.IC.U.A..IN.IB.IC.IAUBIB

对称负载星形联接电路的计算 所谓对称负载应满足以下条件:

由于三相电压也是对称的,所以负载电流亦对称

UX IA?IB?IC?Ip?p????????arctgABCZ R由此可知,此时总线电流等于零,即

????

IN?IA?IB?IC?0

既然中线没有电流通过,中线也就不需要了。由此,演变成星形接法的三相三线制电路。

ZA?ZB?ZC?Z?A??B??C??

..UC?CIC.U?AA.?B.IB.IAUB

星形联接负载对电源的要求:

1、三相负载的相电压必须对称。若负载不对称而又没有中线时,负载的相电压就不对称。偏离电源相电压的额定值,过高或过低的电源相电压对负载是有危害的。

2、中线的作用就在于使不对称的星形联接负载得到对称的相电压。为保证这种对称性,就不能让中线断开。因此,三相电源的中线内不接入熔断器或闸刀开关。

(1) 负载的三角形(Δ)连接

设三相负载对称,线电流

I?A=I?ab-I?ca=

?3IAB/-30o

I?B=I?bc-I?ab=3I?BCI?C/-30o /-30o =I?ca-I?bc = ?3ICA


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