陕西科技大学：《电工技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4章 三相正弦电路分析

第4章三相正弦电路分析 学习要点 三相电源及三相负敢的正确联接 对称三相交流电路电压、电流和功率讣算 三相四线制电路中中线的作用 安全用电的常识和量要性 接粵、接地保护的作用和使用条件 静电保护和电气防火、防爆的常识 跳转到第一页

跳转到第一页 学习要点 第4章 三相正弦电路分析 三相电源及三相负载的正确联接 对称三相交流电路电压、电流和功率计算 三相四线制电路中中线的作用 安全用电的常识和重要性 接零、接地保护的作用和使用条件 静电保护和电气防火、防爆的常识

第4章三相正弦电路分析 4,1三相正弦交流电源 04,2三相电路中负载的联接 043安全用电 跳转到第一页

跳转到第一页 4.1 三相正弦交流电源 4.2 三相电路中负载的联接 4.3 安全用电 第4章 三相正弦电路分析

41三相正弦交流电源 由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构 成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。 4l1三相交流电的产生 三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有3 个相同的绕组。3个绕阻的首端分别用A、B、C表示,末端 分别用X、Y、Z表示。这3个绕组分别称为A相、B相、C相, 所产生的三相电压分别为: lA=√2U, sin at /2U, sin(ot-120 UB U.∠-120° c=√2 U sin(am+1209) Ul=U,∠120° 跳转到第一页

跳转到第一页 4.1 三相正弦交流电源 由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构 成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。 4.1.1 三相交流电的产生 三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有3 个相同的绕组。3个绕阻的首端分别用A、B、C表示，末端 分别用X、Y、Z表示。这3个绕组分别称为A相、B相、C相， 所产生的三相电压分别为： 2 sin( 120 ) 2 sin( 120 ) 2 sin C B A = +  = −  = u U t u U t u U t p p p    =   =  −  =   120 120 0 C B A p p p U U U U U U   

120° 120° at 120 (a)波形图 (b)相量图 对称三相电源:三个电压同幅值同频率相位互差120° 任一瞬间对称三相电源3个电压瞬时值之和或相量之和为零。 ua +uB+uc =0 UA+Up+U A B 0 个电压达最大值的先后次序叫相序,图示相序为A→B→C 跳转到第一页

跳转到第一页 ωt u u A uB uC O 120° 120° 120° UA  UC  UB  (a) 波形图 (b) 相量图 对称三相电源：三个电压 同幅值 同频率 相位互差120 三个电压达最大值的先后次序叫相序，图示相序为A→B→C。 任一瞬间对称三相电源3个电压瞬时值之和或相量之和为零。 uA + uB + uC = 0 UA +UB +UC = 0   

412三相电源的联接 A ①U 星形连接:3个末端连接在 N 起引出中线,由3个首端x 引出3条火线。 B 每个电源的电压称为相电压 火线间电压称为线电压。←Nc《A CA 30 aB A BC B C B30 CA A 跳转到第一页

跳转到第一页 星形连接：3个末端连接在 一起引出中线，由3个首端 引出3条火线。 UC  30° 30° 30° UA  UB  UA B  UCA  UBC  －UB  －UA  －UC  UC  UB  + UA  － + － + － A N B 每个电源的电压称为相电压 C 火线间电压称为线电压。 CA C A BC B C AB A B U U U U U U U U U          = − = − = − 4.1.2 三相电源的联接

由相量图可得: AB CA UAB=√304∠30°=√3Un∠30V Uw=√3n∠309=√3U1∠-90°V CA=√3Uc∠30°=√3n∠150V 可见,三个线电压幅值相同,频率相同, 相位相差120°。 跳转到第一页

跳转到第一页 UC  30° 30° 30° UA  UB  UA B  UCA  UBC  －UB  －UA  －UC  3 30 3 150 V 3 30 3 90 V 3 30 3 30 V CA C BC B A B A =   =   =   =  −  =   =   p p p U U U U U U U U U       由相量图可得： 可见，三个线电压幅值相同，频率相同， 相位相差120 。 Ul = 3U p

三角形连接:将三 - OA 相绕组的首、末端 依次相连,从3个点 引出3条火线。 B B U=U C 注:此种接法如 BC CA 相接反,将造成严 aB 重后果。 跳转到第一页

跳转到第一页 UC  UA  + UB  － － + + － A B C 注：此种接法如一 相接反，将造成严 重后果。 Ul = U p 三角形连接：将三 相绕组的首、末端 依次相连，从3个点 引出3条火线。 UBC  UCA  UAB 

42三相电路中负载的联接 4.2.1负载星形联接 相电流:负载中的电流。 A 线电流:火线中的电流。U B B 在三相电路中,每相负载中的电流应该一相一相地计算。在 忽略导线阻抗的情况下,各相负载承受的电压就是电源对称 的相电压,因此各相电流为: B A B a 跳转到第一页

跳转到第一页 4.2.1 负载星形联接 I C  I B  I A  UC  UB  + UA  － + － + － A N C B Z Z Z l p I = I 相电流：负载中的电流。 线电流：火线中的电流。 4.2 三相电路中负载的联接 在三相电路中，每相负载中的电流应该一相一相地计算。在 忽略导线阻抗的情况下，各相负载承受的电压就是电源对称 的相电压，因此各相电流为： c C C b B B a A A , , Z U I Z U I Z U I       = = =

如果三相负载是对称的,即Za=Zb=Zc=2=Z|∠2 U.∠0°U 则: A U.∠-1209U7 B B 2∠(-120°-9:) U.∠120°U C C =P∠(120°-2) 2∠q 中线中没有电流,即KN=A+lB+lc=0 三相功率:P=3Pn=3 U,In cos2=√311cos Q=√3U1l1sin S=P+O 跳转到第一页

跳转到第一页 (120 ) 120 ( 120 ) 120 0 C C B B A A z p z p z p z p z p z p Z U Z U Z U I Z U Z U Z U I Z U Z U Z U I       =   −    = = =  −  −   −  = = =  −    = =       p p p z l l z P = 3P = 3U I cos = 3U I cos I N = I A + I B + I C = 0 中线中没有电流，即     如果三相负载是对称的，即 a b c z Z = Z = Z = Z =| Z |  则： 三相功率： z Q = 3Ul I l sin l l S P Q 3U I 2 2 = + =

422负载三角形联接 U.∠0° AB A q Z ∠2 相电流 U.∠-120°U ∠(-120°--) ∠ B U,∠120°U CA CA ∠(120°-02) Z 线电流 ABACA AB B BC AB BC 30° iC=√3∠-30 AB CA CA AB P=3P=3U,I, COS=V3U,I,COS. 跳转到第一页

跳转到第一页 IA  A B C Z Z Z IB  IC  IAB  IBC  ICA  = − =  −  = − =  −  = − =  −  3 30 3 30 3 30 C CA BC CA B BC AB BC A AB CA AB I I I I I I I I I I I I          (120 ) 120 ( 120 ) 120 0 CA CA BC BC AB AB z p z p z p z p z p z p Z U Z U Z U I Z U Z U Z U I Z U Z U Z U I       =   −    = = =  −  −   −  = = =  −    = =       相 电 流 线 电 流 l p I = 3I A I  BC I  − I A B  I CA  30° 30° 30° I B  I C  I BC  AB I  − CA I  − p p p z l l z P = 3P = 3U I cos = 3U I cos 4.2.2 负载三角形联接