高职高专现代信息技术系列教材：《电路分析基础》第7章 三相电路

电路分析基础 第章三相电路 7.1三相 交流电的 7.4三相 基本概念 电路的功率 7.2∈三相 7.3三相 的 负载的连接 连 [[时

第7章 三相电路 7.2 三相 电源的 连接 7.1 三相 交流电的 基本概念 7.3 三相 负载的连接 7.4 三相 电路的功率

电路分析基础 本拿敏些目的及求 熟悉三相电路的两种接绲方式 握三相电路中电压、电流的相值与 线值之间的大小和相位关系;熟悉三 相电路对称与不对称情况下的分析计 算方法;掌握三相电路中各种功率关 系:进一步理解相量法并握其在三 相电路中的应用

本章教学目的及要求 熟悉三相电路的两种接线方式， 掌握三相电路中电压、电流的相值与 线值之间的大小和相位关系；熟悉三 相电路对称与不对称情况下的分析计 算方法；掌握三相电路中各种功率关 系；进一步理解相量法并掌握其在三 相电路中的应用

电路分析基础 7。1三相变流电的基本概念 现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交 流供电系统在发电、输电和配电方面具有很多优点 因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。 定子 首端:ABC三相定子绕组 ↓↓ 在空间位置互 N 尾端:XYZ差120° 0 转子装有磁极以的角速度旋转时, 转子定子三相绕组中便分别感应电动势。 A E sin ot B eB=Em sin(at-120% = E sin(Ot-240°) 三相交流发电机示意图 =EmSn(Ot+120°)

7.1 三相交流电的基本概念 现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交 流供电系统在发电、输电和配电方面具有很多优点， 因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。 × • × •  N S X B Y C Z A 三相定子绕组 在空间位置互 差120o 定子 转子 转子装有磁极以的角速度旋转时， 定子三相绕组中便分别感应电动势。 三相交流发电机示意图 sin( 120 ) sin( 240 ) sin( 120 ) sin m C m B m A m = +  = −  = −  = E t e E t e E t e E t     尾端：X Y Z 首端：A B C ↓ ↓ ↓

电路分析基础 电路分析中很少用电动,通常用电压来表示 以A相绕组的感应电压为参考正弦量,则发电机的三 相应电压分别为:u= U sin ot B= U sin(ot-120° U sin(t+120 m 三相感应电压用波形图和相量图可分别表示为 L 20 120 120 T B 显然三个电压大小相等,频率相同,相位互差120

电路分析中很少用电动势，通常用电压来表示。 以A相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机的三 相感应电压分别为： sin( 120 ) sin( 120 ) sin C m B m A m = +  = −  = u U t u U t u U t    三相感应电压用波形图和相量图可分别表示为： u 0 T uA uB uC ωt 120 ° 120 ° 120 ° UB UA UC 显然三个电压大小相等，频率相同，相位互差120º

二电路分析基础 我们把三个最大值相等,肩频率相同,彼此相位 互姜120°电角度的单相正弦量称为对称三相交流电。 发电机感应的对称三相交流电压用相量可表示为 U=U∠0 U∠-120 U=U∠120 由对称三相电压的波形囹和相量图可看出: ua +uB+uC =0 UA +U B+UC=0 对称三相交流电在相位上的先后顺序称为相序。 我们把相序A→B→C称为正序或顺序;把C→B≯A 称为负序或逆序。电力系统中通常采用正序

我们把三个最大值相等，角频率相同，彼此相位 互差120º电角度的单相正弦量称为对称三相交流电。 发电机感应的对称三相交流电压用相量可表示为    =  =  − =  120 120 0 C B A U U U U U U    由对称三相电压的波形图和相量图可看出： uA +u B +uC = 0 对称三相交流电在相位上的先后顺序称为相序。 我们把相序A →B→C称为正序或顺序；把C →B→A 称为负序或逆序。电力系统中通常采用正序。 UA +U B +UC = 0   

电路分析基础 72三电源的 学习目标:了解三相电源两种连接方式的特点,熟 悉两种连接方式下线、相电压的关系及三相四线制。 7.2.1三相电源的Y形连接 下图所示电源的连接方式称为星形连接,或记为 Y”接。 其中由电源绕组尾端公 共连接点引出的导线称为中 线(零线),由电源绕组首端 °N引出的导线称为相线(火线) 图中电源绕组首端指向 °B尾端的电压称为相电压(即火 C 线与零线之间的电压 火线与火线之间的电压称为线电压。电源绕组 这样连接后向外电路供电的方式称为三相四幾制

7.2 三相电源的连接 学习目标：了解三相电源两种连接方式的特点，熟 悉两种连接方式下线、相电压的关系及三相四线制。 7.2.1 三相电源的Y形连接 下图所示电源的连接方式称为星形连接，或记为 “Y”接。 A • U C • U B • U X Z Y N B C A AB • U BC • U CA • U 其中由电源绕组尾端公 共连接点引出的导线称为中 线(零线)，由电源绕组首端 引出的导线称为相线(火线) 图中电源绕组首端指向 尾端的电压称为相电压(即火 线与零线之间的电压)。 火线与火线之间的电压称为线电压。电源绕组 这样连接后向外电路供电的方式称为三相四线制

电路分析基础 从连接图中可以看出,电源 作Y型三相四线制向外供电时 AB 可以向负载提供两种电压火 N线与零线之间的电压相电压 和火线与火线之间的电压—幾 B电压。那么这两种电压存在着 oC叶么样的关系呢? 我们以相量囹进行分析 三个电源相电压总是对称的,而 B AB 线电压与相电压之间的关系为 AB UA-UB=UA+GUB UBC =UB-UC=UB+Uc UCA =UC-UA=UC+UA) 显然三个线电压也是对称的

A • U C • U B • U X Z Y N B C A AB • U BC • U CA • U 从连接图中可以看出，电源 作Y型三相四线制向外供电时， 可以向负载提供两种电压：火 线与零线之间的电压—相电压 和火线与火线之间的电压—线 电压。那么这两种电压存在着 什么样的关系呢？ -UB UAB UC - UBC UA - UC A 30 30 30 我们以相量图进行分析： 三个电源相电压总是对称的，而三 线电压与相电压之间的关系为： 显然三个线电压也是对称的。 ( ) ( ) ( ) CA C A C A BC B C B C AB A B A B • • • • • • • • • • • • • • • = − = + − = − = + − = − = + − U U U U U U U U U U U U U U U

二电路分析基础 sB由相量图可以定量地分析出相 线电压之间的关系为 AB √3UA∠30 BC 3U,∠30° CA 3∠30° 显然,线电压在数量上是与其相对应的相电压的 1.732倍;在相位上超前相电压30°电角。 线电压与相电压的通用关系表达式: U,=√3∠30 工农业生产和日常生活中,多数用户使用的电压 等级通常是 380V、Up=220V

-UB UAB UC - UBC UA - UC A 30 30 30 由相量图可以定量地分析出相、 线电压之间的关系为： =   =   =   3 30 3 30 3 30 CA C BC B AB A U U U U U U       显然，线电压在数量上是与其相对应的相电压的 1.732倍；在相位上超前相电压30°电角。 线电压与相电压的通用关系表达式：  Ul = 3Up 30   工农业生产和日常生活中，多数用户使用的电压 等级通常是： Ul = 380V、 UP = 220V

二电路分析基础 72.2三相电源的△形连接 下图所示电源的连接方式称为三角形连接,或记 为“Δ^接。 三相电源绕组首尾相连组成 个闭环,在三个连接点处向外 引出三根火线,即构成Δ连接 AB 显然,电源绕组Δ接时总有: Y CA B 电压等于相电压! 。C只能向外电路提供一种电压 实际电源连成Δ接时,由于三相电源绕组的感应 电压对称,所以电源回路内部无电流,但菪有一相接 二反时,就会在电源回路内造成很大的环流从而烧坏电 源绕组。因此,实际三相电源绕组作Δ接时,为确保 无误,一般要先把3个电源绕组留一个开口,开口处 连接一个阻抗极大的电压表,当电压表读数为零时说 明连接元误,这时才能将开口合拢

7.2.2 三相电源的Δ形连接 下图所示电源的连接方式称为三角形连接，或记 为“Δ”接。 AB • U BC • U CA • U 三相电源绕组首尾相连组成 一个闭环，在三个连接点处向外 引出三根火线，即构成Δ连接。 显然，电源绕组Δ接时总有： 线电压等于相电压！ 只能向外电路提供一种电压。 实际电源连成Δ接时，由于三相电源绕组的感应 电压对称，所以电源回路内部无电流，但若有一相接 反时，就会在电源回路内造成很大的环流从而烧坏电 源绕组。因此，实际三相电源绕组作Δ接时，为确保 无误，一般要先把3个电源绕组留一个开口，开口处 连接一个阻抗极大的电压表，当电压表读数为零时说 明连接无误，这时才能将开口合拢。 X Z Y B C A A C B

电路分析基础 如何用验电笔或400V以上 三相四线制供电体制 的交流电压表测出三相四线制 中,你能说出线、相 电压之间的数量关系 供电线路上的火线和零线? 及相位关系吗 ○数量上线电压是相电压 验电笔的正确握法如下图示:○ 的1732倍;在相位上超前 2线电压超前与其相对应的 相电压30 正确提性 电笔头与被测导线 你能说出对称 接触时,使氖管发 你会做吗? 三相交流电的 光的是火线(或端 特征吗? 线),不发光的是 零线。 个最大值相等、角 线之间的数量关系判)频率相同,相位上互差 断出火线和零线。 流电

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。 电表可利用火线与零 线之间的数量关系判 断出火线和零线。 三个最大值相等、角 频率相同、相位上互差 120°电角的单相正弦交 流电