《电路与模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4章 三相交流电路

第4章三相交流电路 目前发电及供电系统都是采用三相交流电。 在日常生活中所使用的交流电源,只是三相交流 电其中的一相。工厂生产所用的三相电动机是三 相制供电,三相交流电也称动力电 本章主要介绍三相交流电源、三相负载的联 接及电压、电流和功率的分析及安全用电常识

目前发电及供电系统都是采用三相交流电。 在日常生活中所使用的交流电源，只是三相交流 电其中的一相。工厂生产所用的三相电动机是三 相制供电，三相交流电也称动力电。 本章主要介绍三相交流电源、三相负载的联 接及电压、电流和功率的分析及安全用电常识。 第4章 三相交流电路

41三相交流电源 A相轼 B相线 C相线 (a)三相对称电源 120 (b)三相电波形图 (c)三相电相量鹵 图4.1三相交流电 U=U sino t B=Umsin(ot-120 uc-Umsin(ot-2400)=Umsin(at+1200) UF3U

u A ＝Umsinωt uB ＝Umsin(ωt－1200 ) uC ＝Umsin(ωt－2400 ) ＝Umsin(ωt＋1200 ) 4.1 三相交流电源 Ul= 3 Up

42三相交流负载 421负载的丫形联结 负载丫形与联结时,线电流l ZB 与相电流、线电压与相电压 的关系为 图4.2三相四线制 A C B C IN=l+IB+IC A B 三相四线制的中线不能断开中线上不允许安装熔断器和开 关

4.2.1 负载的ㄚ形联结 负载ㄚ形与联结时，线电流I l 与相电流Ip 、线电压与相电压 的关系为 三相四线制的中线不能断开,中线上不允许安装熔断器和开 关。 4.2 三相交流负载       = = = l p p p l p U U Z U I I 3 A A A Z U I • • = B B B Z U I • • = C C C Z U I • • = B C A I N I I I • • • • = + +

如果负载Z=2=2称为对 称负载,这时的l=l=l 120 相位互差1200。 IN=l+IB+Ic=0 图4.3对称负载电流相量图 对称负载丫接中线可以省去,构成丫联结三相三线制 额定功率P≤3kW的三相异步电动机,均采用丫联结三 相三线制

如果负载ZA ＝ZB ＝ZC称为对 称负载，这时的IA ＝IB ＝IC 相位互差1200 。 对称负载ㄚ接中线可以省去，构成ㄚ联结三相三线制。 额定功率PN ≤3kW的三相异步电动机，均采用ㄚ联结三 相三线制。 = + + = 0 • • • • B C A I N I I I

422负载的△形联结 如果三相异步电动机的额定功率 PN≥4kW时,则应釆用△形联结 负载△形联结的特点是 图4.4负载的△形联结 UnU,目负载的△形联 P"结只有三相三线制

如果三相异步电动机的额定功率 P N≥4kW时，则应采用△形联结. 负载△形联结的特点是： Ul＝Up I l＝ Ip 三相负载的△形联 结只有三相三线制。 4.2.2 负载的△形联结 3 p l p p p Z U Z U I = =

423三相功率 三相负载总的功率计算形式与负载的联结方式无关 相总的有功功率P=Pa+Pb+P 三相总的无功功率Q=Qa+Qb+Q 三相总的视在功率S=、P2+0 如果负载对称,则P=3 U,I COS o=√3U1 cos p 相总的功率分别为Q=3sn=√3Usm S=3Ul=√3U

三相负载总的功率计算形式与负载的联结方式无关。 三相总的有功功率 P＝Pa＋Pb＋Pc 三相总的无功功率 Q＝Qa＋Qb＋Qc 三相总的视在功率 如果负载对称，则 三相总的功率分别为 4.2.3 三相功率 2 2 S = P + Q        = = = = = = p p l l p p l l p p l l S U I U I Q U I U I P U I U I 3 3 3 sin 3 sin 3 cos 3 cos    

【例41】图45所示的三 B 相对称负载,每相负载的电 阻R=692,感抗X=89,接 2 入380V三相三线制电源。试 比较丫形和△形联结时三相 4.5例4.1的图 负载总的有功功率。 解:各相负载的阻抗1=√R2+X1=v62+82=109 丫形联结时,负载的相电压U2==380=0 线电流等于相电流 0 2A 10

如图4.5所示的三 相对称负载，每相负载的电 阻R＝6Ω，感抗XL ＝8Ω，接 入380V三相三线制电源。试 比较ㄚ形和△形联结时三相 负载总的有功功率。 解：各相负载的阻抗 ㄚ形联结时，负载的相电压 线电流等于相电流 【例4.1】 = + = 6 +8 =10 2 2 2 Z R Xl 220V 3 380 3 = = = l p U U 22A 10 220 = = = = Z U I I p l p

负载的功率因数cosq r 6 =0.6 10 故丫形联结时三相总有功功率为 P=√311cos0=√3×380×22×06=87kW 改为△形联结时,负载的相电压Un=U7=380V 负载的相电流1=区N438=004 380 =38A 则线电流l=√3=3 △形联结时的三相总有功功率为 P△=(√30s=380×66×0.6=26.1kW 可见P△=3￥

负载的功率因数 故ㄚ形联结时三相总有功功率为 改为△形联结时,负载的相电压 Up ＝Ul ＝380V 负载的相电流 则线电流 I l ＝ I p ＝ ×38＝66A △形联结时的三相总有功功率为 P△ ＝ Ul I l cos＝ ×380×66×0.6＝26.1 kW 可见 P△ ＝ 0.6 10 6 cos = = = Z R  P = 3Ul I l cos = 3 380220.6 = 8.7kW 38A 10 380 = = = Z U I p p 3 3 3 3 3P

本章小结 相交流发电机产生按正弦规律变化的三相幅值相 等、频率相同、相位互差120的交流电。 负载星形联结I==√3 负载角形联结U/=U √3 三相有功功率P=P+Pb+P 相负载对称P=3mc0s=√3Wc0s 中线上不允许接熔断器及开关

三相交流发电机产生按正弦规律变化的三相幅值相 等、频率相同、相位互差1200的交流电。 负载星形联结 I l＝Ip 、Ul＝ Up G g 负载角形联结 Ul＝Up、 I l＝ Ip G d 三相有功功率 P＝Pa＋Pb＋Pc， v 三相负载对称 P＝3Up Ip cos＝ Ul I l cos g 中线上不允许接熔断器及开关。 本章小结 3 3 3

第5章电路的暂态分析 在含有储能元件(电容、电感)的电路中, 当电路的某处联结或元件的参数发生变化,使储 能元件储能或释放能量而导致电路中的电压及电 流产生暂时的变化过程,这个暂时的变化过程称 为电路的暂态。暂态过程发生之前或暂态过程结 束之后的电路状态均称为稳态。 本章主要讨论运用三要素法分析暂态过程中 电压和电流的变化规律及常用的RC微积分电路

在含有储能元件（电容、电感）的电路中， 当电路的某处联结或元件的参数发生变化，使储 能元件储能或释放能量而导致电路中的电压及电 流产生暂时的变化过程，这个暂时的变化过程称 为电路的暂态。暂态过程发生之前或暂态过程结 束之后的电路状态均称为稳态。 本章主要讨论运用三要素法分析暂态过程中 电压和电流的变化规律及常用的RC微积分电路。 第5章 电路的暂态分析