电路邱关源版第十二章三相电路课件.ppt

1、 1. 1.三相电路的基本概念三相电路的基本概念 3. 3.对称三相电路的分析对称三相电路的分析 2. 2.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 回重点重点:q 三相电路是指由三相发电机向三相负载供电三相电路是指由三相发电机向三相负载供电 的系统；三相电路由三相电源、三相负载和的系统；三相电路由三相电源、三相负载和 三相输电线路三部分组成。三相输电线路三部分组成。q 三相电路是一种工程实用电路，世界各国三相电路是一种工程实用电路，世界各国 发电、输电、用电几乎全部采用三相模式；发电、输电、用电几乎全部采用三相模式；12.1 三相电路三相电路q 就电

2、路理论而言，三相电路是一种特殊的正就电路理论而言，三相电路是一种特殊的正 弦电路，关于正弦电路的一整套分析方法完弦电路，关于正弦电路的一整套分析方法完 全适用于三相电路，并且可以利用三相电路全适用于三相电路，并且可以利用三相电路 的特殊性来简化分析计算。的特殊性来简化分析计算。q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 4通常由三相同步发通常由三相同步发电机产生，三相绕组在电机产生，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

3、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，从而形成对称三电压，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1200的正弦电源。的正弦电源。NSIAZBXCY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5下 页上 页返 回6瞬时值表达式瞬时值表达式)120cos(2)()120cos(2)(cos2)(oCoBAtUtutUtutUtu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 tuAuBuCo

4、A+XuAB+YuBC+ZuC下 页上 页返 回7相量表示相量表示 1201200oCoBoAUUUUUUAUCUBU120120120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8正序正序( (顺序顺序) )：ABCA负序负序( (逆序逆序) )：ACBAABC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。DABC123DACB123正转正转反转反转ABC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

5、序三相电机三相电机下 页上 页返 回9 X, Y, Z 接在一起的点称为接在一起的点称为Y联接对称三相联接对称三相电源的电源的中性点中性点，用，用N表示。表示。（1 1）星形联接）星形联接( (Y联接联接) )+ANX+BY+CZAUBUCU+ABCNAUBUCU-下 页上 页返 回2. 2. 三相电源的联接三相电源的联接10（2 2）三角形联接）三角形联接( (联联接接) )三角形联接的对称三相电源没有中点。三角形联接的对称三相电源没有中点。注意+AXBYCZAUBUCU+X+CYZABCBUCUAU下 页上 页返 回11(1) 星形联接星形联接CBAZZZ 当当称三相对称负载称三相对称负载

6、 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，三相负载也有二种联接方式。称为一相负载，三相负载也有二种联接方式。ABCNZAZCZBABCNZAZCZB下 页上 页返 回3. 3. 三相负载及其联接三相负载及其联接12(2) 三角形联接三角形联接ABCZBCZCAZABABCZBCZCAZABCABCABZZZ 当当称三相对称负载称三相对称负载下 页上 页返 回13 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

7、YY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4. 4. 三相电路三相电路14三相四线制三相四线制YYYZZZN+AN+B+CAUBUCUZZZ+A+B+CAUBU三相三线制三相三线制下 页上 页返 回151. 名词介绍名词介绍+ANX+BY+CZAUBUCU+AXBYCZAUBUCU+端线端线( (火线火线) )：始端：始端A, B, C 三端引出线。三端引出线。中线：中性点中线：中性点N引出线，引出线， 连接连接无中线。无中线。下 页上 页返 回12.2 12.2 线电压线电压( (电流电流) )与相电压

8、与相电压( (电流电流) )的关系的关系16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 BA,UUUCBA,UUU+AXBYCZAUBUCU+ANX+BY+CZAUBUCUBAUBAUBCUBCUCAUCAU线电流：流过端线的电流。线电流：流过端线的电流。CBAIII,AIBICIAIBICI下 页上 页返 回17ABCZBCZCAZABABCNZAZCZB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。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。,NCNBNAUUU,ACCBBAUU

9、U,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。cabcabcbaIIIIII, ,NBU+ +- -ACU+ +- -AIAIaIabI 下 页上 页返 回18Y联接联接oCCNoBBNoANA120 120 0UUUUUUUUU设设+A+B+CAUBUCUBAUBCUCAUAIBICIoooNACNCAoooCNNBCBoooBNNABA150301209031201203031200UUUUUUUUUUUUUUUUUU下 页上 页返 回2. 2. 相电压和线电压的关系相电压和线电压的关系19BNU

10、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：BAU30oNAUBNUCNU30o30oBCUCAUNAUBNUCNUBAUBCUCAUo CNCAo BNCBo ANBA303303303UUUUUU下 页上 页返 回20对对Y联联接的对称三相电源接的对称三相电源 所谓的所谓的“对应对应”：对应相电压用线电压的：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

11、线电压相位领先对应相电压30o。 plUU33 )2(即即 倍倍, ,的的线线电电压压大大小小等等于于相相电电压压 CNCABNC BANB AUUUUUU结论下 页上 页返 回21联联接接oCoBoA120 120 0UUUUUU设设oCCAoBCBoABA1201200UUUUUUUUU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型负载和三角型负载。用于对称星型负载和三角型负载。注意+AXBYCZAUBUCU+BAUBCUCAUCIAIBI下 页上 页返 回22Y联接时，线电流等于相电流。联接时，线电流等于相电流。

12、ZZZN+N+AUBUCUAIBICINIY联接联接结论下 页上 页返 回3. 3. 相电流和线电流的关系相电流和线电流的关系23ZUZUINANAA33/ZUBA030)3(30303abI+AUBUCU+AIBICIZZZabIbcIcaI0303ZUA结论联接的对称电路：联接的对称电路：.33 ) 1 (plII 即即 倍倍, ,的的线线电电流流大大小小等等于于相相电电流流(2) 线电流相位滞后对应相电流线电流相位滞后对应相电流30o。 Z/3Z/3Z/3NCBAZUIabA联接联接下 页上 页返 回24 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

13、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联接联接( (三相三线制）三相三线制）ZZUUUUUU| 120 120 0oCoBoA设设ZZZN+N+AUBUCUAIBICI下 页上 页返 回13.3 13.3 对称三相电路的计算对称三相电路的计算25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(UZUZUZUZZZ0 0)(13NNCBANNUUUUZUZNNUZZZN+N+AUBUCUAIBICI下 页上 页返 回26负载侧相电压：负载侧相电压：oCNCoBNBoANA1201200UUUUUUUUU

14、 因因N，N两点等电位，可将其短路，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且其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为单相电路的计算。单相电路的计算。NA U也为对也为对称电压称电压结论ZZZN+N+AUBUCUAIBICIA相计算电路相计算电路+AUAIANNZ下 页上 页返 回27计算电流：计算电流：ZUZUZUIZUZUZUIZUZUZUIoCNCCoBNBBANAA120|120|为对称为对称电流电流电源中点与负载中点等电位。电源中点与负载中点等电位。有无中线对电路情有无中线对电路情况没有影响。况没有影响。 对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可对称情况

15、下，各相电压、电流都是对称的，可采用一相（采用一相（A相）等效电路计算。其它两相的电相）等效电路计算。其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。压、电流可按对称关系直接写出。结论下 页上 页返 回28Y形联接的对称三相负载，根据相、线电压、电形联接的对称三相负载，根据相、线电压、电流的关系得：流的关系得：aAIIUU,303NAAB2. 2. Y联联接接ZZUUUUUU| 120 120 0oCoB0A设设解法解法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：oCAcaoBCbcoABab1503903303UUUUUUUUUZZZ+A+B+CAUBUcabCU下 页上 页返 回29Z

16、UZUIZUZUIZUZUIocacaobcbcoabab150|390|330|3相电流：相电流：线电流：线电流：ocabccaCobcabbcBoabcaabA303303303IIIIIIIIIIII30o30oA UabIabU30oAI30obcIcaIBICIcaI下 页上 页返 回30cab+AUBUCU+AIBICIZZZabIbcIcaI负载上相电压与线电压相等，且对称。负载上相电压与线电压相等，且对称。线电流与相电流对称。线电流是相电流的线电流与相电流对称。线电流是相电流的 倍，相位落后相应相电流倍，相位落后相应相电流30。3根据一相的计算结果，由对称性可得到其余两根据一相

17、的计算结果，由对称性可得到其余两相结果。相结果。解法解法2结论Z/3Z/3Z/3N c b a下 页上 页返 回31ZUZUZUI|333/ANaAZUIIooAab30|33031ooanab303303UUU利用计算相电流的一相等效电路。利用计算相电流的一相等效电路。303330330|3oababUUUZUIIZUZUZUIABababAAB解法解法3aZ/3A相计算电路相计算电路+AUAIANNaZ+AB UabIABb下 页上 页返 回323. 3. 电源为电源为联接时的对称三相电路的计算联接时的对称三相电路的计算 将将 电源用电源用Y电源电源替代，保证其线电压替代，保证其线电压相等

18、。相等。oCACoBCBoABA303130313031UUUUUUABC+BAUCBUACU+A+B+CAUBUCU下 页上 页返 回33例例3031ABAUU+BAUBCUCAU+AIBICIZZZabIbcIcaIbACBZlZlZlac+AUBUCU+AIBICIZ/3Z/3bACBZlZlZlacZ/3Z/3Zla+AUAIANN下 页上 页返 回34(1)将所有三相电源、负载都化为等值将所有三相电源、负载都化为等值YY接电路；接电路； (2)连接负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；连接负载和电源中点，中线上若有阻抗可不计；(3)画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：画出单相计算

19、电路，求出一相的电压、电流：(4)根据根据接、接、Y接时接时线量、相量之间的关系，求线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。出原电路的电流电压。(5) 由对称性，得出其它两相的电压、电流。由对称性，得出其它两相的电压、电流。 对称三相电路的一般计算方法对称三相电路的一般计算方法: :一相电路中的电压为一相电路中的电压为Y接时的相电压。接时的相电压。一相电路中的电流为线电流。一相电路中的电流为线电流。小结下 页上 页返 回35例例1 对称三相电源线电压为对称三相电源线电压为380V，Z=6.4+j4.8， Zl =6.4+j4.8。求负载求负载 Z 的相、线电压和电流。的相、线电压和电流。解

20、解画出一相计算图画出一相计算图ZZla+AUAIANN+AUBUCU+AIBICIZZACBZlZlZlZNNacb下 页上 页返 回36A 3.171 .1743.188.12 03220 j8.89.4 03220ooooANAlZZUI V2 .368 .1369 .3683.171 .17oooANaZIU V2 . 69 .236 V2 . 68 .1363303oooanabUUV03220 V 0380 oAoABUU则则设设ZZla+AUAIANN下 页上 页返 回37例例2 对称三相负载分别接成对称三相负载分别接成Y和和型。求线电流。型。求线电流。解解 ZUIANAYZUZU

21、IANANA33/Y3 II 应用：应用：Y降压起动。降压起动。YAIABCZZZAIABCZZZ下 页上 页返 回38例例3 对称三相电路，电源线电压为对称三相电路，电源线电压为380V，|Z1|=10，cos1 =0.6( (感性感性) )，Z2= j50， ZN=1+ j2。求：线电流、相电流，画出相量图求：线电流、相电流，画出相量图( (以以A相为例相为例) )。解解 V 03380 V0220 oABoANUU设设画出一相计算图画出一相计算图+_Z1ANUAIAIAI 32Z+_+NACBZ1Z2ZNNAIAI AIANU下 页上 页返 回39350j318 j61 .53101 .

22、53,6 . 0cos22111ZZZA6 .17j13.2A13.532213.53100220ooo1ANAZUIj13.2A3/50j0220 o2ANAZUIA4 .189 .13 oAAAIII根据对称性，得根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：相的线电流、相电流：A6 .1019 .13A4 .1389 .13oCoBII+_Z1ANUAIAIAI 32Z下 页上 页返 回40由此可以画出相量图：由此可以画出相量图：A9 .6622 A1 .17322 A1 .5322 :oCoBoAIII第一组负载的三相电流第一组负载的三相电流A12013.2 A013.2 A12013.23

23、0 31 oCA2oBC2ooAAB2IIII: :第二组负载的相电流第二组负载的相电流30o53.1o18.4oAIAI AIAB2IABUANU下 页上 页返 回41例例4 各负载如图所示.各负载如图所示.已知已知 V, 03oABUUA3A2A1 , ,:III求求消去互感，进行消去互感，进行Y变换，取变换，取A相计算电路相计算电路+_Z1Z1Z1Z2Z2Z2ZnLLLRRRABCA1IA2IA3IANUBNUCNUM*MMA4ILMLMLM解解 下 页上 页返 回42负载化为负载化为Y接。接。 根据对称性，中性电阻根据对称性，中性电阻 Zn 短路。短路。V 030331ooABANUU

24、U可由分流得到.可由分流得到.A3A2321ANA1 , ,/31IIZZZUI.3031 oA2A4 II 相相电电流流)(j3MLRZZ1A3IZ2/3Z3+_ANUA2IA1I下 页上 页返 回43电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称) )。电路参数电路参数( (负载负载) )不对称情况很多。不对称情况很多。电源对称，负载不对称电源对称，负载不对称( (低压电力网低压电力网) ) 。分析方法分析方法不对称不对称复杂交流电路分析方法。复杂交流电路分析方法。主要了解：中性点位移。主要了解：中性点位移。讨论对象讨论对象下 页上 页返 回12.4 12

25、.4 不对称三相电路的概念不对称三相电路的概念44负载各相电压：负载各相电压：三相负载三相负载Za、Zb、 Zc不相同。不相同。0/1/1/1/1/NcbacCNbBNaANNNZZZZZUZUZUUNNCNCNNNBNBNNNANANUUUUUUUUUN+N+AUBUCUZNZaZbZc下 页上 页返 回45负载中点与电源中点不重合。负载中点与电源中点不重合。 在电源对称情况下，可以根据中点位移的在电源对称情况下，可以根据中点位移的情况来判断负载端不对称的程度。当中点位移较大情况来判断负载端不对称的程度。当中点位移较大时，会造成负载相电压严重不对称，使负载的工作时，会造成负载相电压严重不对称

26、，使负载的工作状态不正常。状态不正常。相量图相量图NAUBNUCNUNNNUNNAUBNUNC U中性点位移中性点位移注意下 页上 页返 回46例例1(1) 正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。每相负载的工作每相负载的工作情况相对独立。情况相对独立。(2) 若三相三线制若三相三线制, , 设设A相断路相断路( (三相不对称三相不对称) )灯泡电压低，灯灯泡电压低，灯光昏暗。光昏暗。ACBN照明电路：照明电路：2/BCNBNCUUUACBNN下 页上 页返 回47(3) A相短路相短路超过灯泡的额定电压，灯超过灯泡的额定电压，灯泡可能烧坏。泡可能烧坏。

27、ACABNBNCUUUU计算短路电流：计算短路电流：RURUI0ABAB303ACBNBICIAIRURUI0ACAC1503RURURUIIIAA00ACBA3)21j2321j23(3 )15030(3)( 短路电流是正常时电流的短路电流是正常时电流的3 3倍倍注意下 页上 页返 回48要消除或减少中点的位移，尽量减少中线阻抗，要消除或减少中点的位移，尽量减少中线阻抗，然而从经济的观点来看，中线不可能做得很粗，然而从经济的观点来看，中线不可能做得很粗，应适当调整负载，使其接近对称情况。应适当调整负载，使其接近对称情况。结论负载不对称，电源中性点和负载中性点不等位，负载不对称，电源中性点和负

28、载中性点不等位，中线中有电流，各相电压、电流不存在对称关中线中有电流，各相电压、电流不存在对称关系；系；中线不装保险，并且中线较粗。一是减少损耗，中线不装保险，并且中线较粗。一是减少损耗， 二是加强强度二是加强强度(中线一旦断了，负载不能正常中线一旦断了，负载不能正常工作工作)。下 页上 页返 回49图示为相序仪电路。说明测相序的方法图示为相序仪电路。说明测相序的方法解解例例22/RReq应用戴维宁定理应用戴维宁定理ACBACBBAocUUUUUUUUU23)(21 2ocUcURUNA当当C变化时，变化时，N在半圆上移动在半圆上移动ABCCRRN+N+AUBUCUCReqocU+AN下 页上

29、 页返 回50若以接电容一相为若以接电容一相为A相，则相，则B相电压比相电压比C相相电压高。电压高。B相灯较亮，相灯较亮，C相较暗相较暗( (正序正序) )。据此。据此可测定三相电源的相序。可测定三相电源的相序。NCBAN三相电源的相量图三相电源的相量图AocUUAN23电容断路，电容断路，N在在CB线线中点中点电容变化，电容变化，N在在半圆上半圆上运动，因此总满足：运动，因此总满足：NCNBUU下 页上 页返 回51例例3如图电路中，电源三相对称。当开关如图电路中，电源三相对称。当开关S闭合时，闭合时，电流表的读数均为电流表的读数均为5A。求：开关求：开关S打开后各打开后各电流表的读数。电流

30、表的读数。解解 开关开关S打开后，表打开后，表A2的电流数与负载对称的电流数与负载对称时相同。而表时相同。而表A1和表A3的电流数等于负载对的电流数等于负载对称时的相电流。称时的相电流。ZZZA2SA3A1=5AA2A89.23/5 A1A3下 页上 页返 回521. 1. 对称三相电路功率的计算对称三相电路功率的计算Pp=UpIpcos 三相总功率：三相总功率： P=3Pp=3UpIpcos plplIIUU ,3 :Y接接平均功率平均功率ABCZZZ下 页上 页返 回12.5 12.5 三相电路的功率三相电路的功率53plplIIUU3 , :接接(1) 为相电压与相电流的相位差为相电压与

31、相电流的相位差( (阻抗角阻抗角) )，不要误以为是线电压与线电流的相位差。不要误以为是线电压与线电流的相位差。(2) cos为每相的功率因数，在对称三相制中有为每相的功率因数，在对称三相制中有 cos A= cos B = cos C = cos 。(3) 公式计算电源发出的功率公式计算电源发出的功率( (或负载吸收的或负载吸收的 功率功率) )。ABCZZZ注意下 页上 页返 回54ABCRRRABCRRR例例1 已知对称三相电路线电压已知对称三相电路线电压Ul ，问负载接成问负载接成Y和和各从电网获取多少功率？各从电网获取多少功率？解解RURUUPlll23 33 :接接RURUUPll

32、l2 33 :Y接接结论(1) 当负载由当负载由Y改接成改接成时时，若若线电压不线电压不变，则由于相电压与相电流增大变，则由于相电压与相电流增大 倍，所以功率增大倍，所以功率增大3倍。倍。3(2)若负载的相电压不变，则不论怎样连接其若负载的相电压不变，则不论怎样连接其功率不变。功率不变。下 页上 页返 回55无功功率无功功率Q=QA+QB+QC= 3QpIUIUQllppsin3sin3 视在功率视在功率2）这里的，这里的，P、Q、S 都是指三相总和。都是指三相总和。1）功率因数也可定义为：功率因数也可定义为： cos =P/S 注意3）不对称时不对称时 无意义无意义下 页上 页返 回56对称

33、三相负载的瞬时功率对称三相负载的瞬时功率)cos(2 cos2 AAtIitUu设设) 2(cos cos ) (os cos2 AAAtUItctUIiup 则则)240 2(cos cos)240 2(cos cosoCCCoBBBtUIUIiuptUIUIiupUIppppcos3CBA下 页上 页返 回57单相：瞬时功率脉动单相：瞬时功率脉动三相：瞬时功率恒定三相：瞬时功率恒定 tpo3UIcosp toUIcos电动机转矩电动机转矩: m p可以得到均衡的机械力矩。避免了机械振动。可以得到均衡的机械力矩。避免了机械振动。下 页上 页返 回582. 2. 三相功率的测量三相功率的测量三

34、表法三表法若负载对称，则需一块表，读数乘以若负载对称，则需一块表，读数乘以 3 3。CCNBBNAANiuiuiupCBAPPPP三三相相四四线线制制*三三相相负负载载WABCN*WW下 页上 页返 回59二表法二表法 测量线路的接法是将两个功率表的电流测量线路的接法是将两个功率表的电流线圈串到任意两相中，电压线圈的同名端接到其线圈串到任意两相中，电压线圈的同名端接到其电流线圈所串的线上，电压线圈的非同名端接到电流线圈所串的线上，电压线圈的非同名端接到另一相没有串功率表的线上。（有三种接线方式）另一相没有串功率表的线上。（有三种接线方式）三相三线制三相三线制*三三相相负负载载WABC*W注意下

35、 页上 页返 回60若若W1的读数为的读数为P1 , W2的读数为的读数为P2 ，则三相总功，则三相总功率为：率为：P=P1+P2*W1ABC*W2三三相相负负载载*W1ABC*W2三三相相负负载载*W1ABC*W2三三相相负负载载下 页上 页返 回61证明：证明： 因因负载可以变为负载可以变为Y，故上述结论仍成立。，故上述结论仍成立。p=uAN iA + uBN iB+ uCN iC iA + iB+ iC=0 iC= (iA + iB) p= (uAN uCN)iA + (uBN uCN) iB = uACiA +uBC iB 1 :uAC 与与iA的相位差的相位差，2 是是uBC 与与i

36、B的相位差。的相位差。 设负载是设负载是Y型联接型联接P=UACIAcos 1 + UBCIBcos 2 W1W2iAACBiBiCNZAZBZC注意下 页上 页返 回621.1.只有在三相三线制条件下，才能用二表法，只有在三相三线制条件下，才能用二表法，且不论负载对称与否。且不论负载对称与否。3.3.按正确极性接线时，若出现一个表指针反转即读按正确极性接线时，若出现一个表指针反转即读数为负，将其电流线圈极性反接使指针指向正数，数为负，将其电流线圈极性反接使指针指向正数，但此时读数应记为负值。但此时读数应记为负值。 2.2.两表读数的代数和为三相总功率，单块表的两表读数的代数和为三相总功率，单

37、块表的读数无意义。读数无意义。4.4.负载对称情况下，有：负载对称情况下，有：)30cos()30cos(0201llllIUPIUP注意下 页上 页返 回63由相量图分析：由相量图分析：假设负载为感性，相电流假设负载为感性，相电流( (即线电流即线电流) )落后相电压落后相电压 。P=P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2=UlIlcos 1+UlIlcos 2 角角落后落后角角落后落后角角落后落后UIUIUI NCCNBBNAA1= 30 2= + 30NNA UNB UNC UAIBIBCU30 ACU30 1 2 下 页上 页返 回64所以所以P1=UlIlcos 1=

38、UlIlcos( 30)P2=UlIlcos 2=UlIlcos( +30) IUIUPllllcos3)30cos()30cos( =0P1P2P1=P1+P2 60o负数负数( (零零) )( (感性负载感性负载) ) 60o负数负数( (零零) )正数正数正数正数( (容性负载容性负载) ) =90o0llIU23llIU23llIU3llIU21llIU21 讨论下 页上 页返 回65求：求：(1)线电流和电源发出的总功率；线电流和电源发出的总功率；(2)用两表法测三相负载的功率，画接线图用两表法测三相负载的功率，画接线图 求两表读数。求两表读数。解解例例1 已知已知Ul =380V，

39、Z1=30+j40，电动机电动机 P=1700W，cos=0.8( (感性感性) )。A1 .5341. 4 40j300220Z1NA1AUIV0220NAU(1)DABCZ11AI2AI电动机电动机AI下 页上 页返 回66电动机负载：电动机负载：W1700cos3 A2IUPlA 9 .3623. 3 9 .36 , 8 . 0cosA23. 38 . 03803cos3 A2A2IPUPIl总电流：总电流：A2 .4656. 7 9 .3623. 31 .5341. 4 A2A1AIIIkW44.32 .46cos56.73803 cos3 A总总IUPlkW74.13041.433

40、2121A1RIPZ下 页上 页返 回67表表W1的读数的读数P1：(2)两表接法如图两表接法如图P1=UACIAcos 1 = 3807.56cos(46.2 30) =2758.73W表表W2的读数的读数P2：P2=UBCIBcos 2= 3807.56cos( 30+ 46.2 ) = 685.26W=P-P1DABCZ11AI2AI电动机电动机AIW1*W2下 页上 页返 回68例例2根据图示功率表的读数可以测取三相对称负载根据图示功率表的读数可以测取三相对称负载的什么功率？的什么功率？解解NNA UNB UNC UBCU30 AI画出相量图，得功率画出相量图，得功率表的读数：表的读数

41、：P=UBCIAcos(900+ )=UlIlsin 根据功率表的读数可以根据功率表的读数可以测取负载的无功功率。测取负载的无功功率。PIUQll3sin3 *WABC*三相三相对称对称负载负载上 页返 回 本章小结：本章小结： 一一. . 对称三相电路的概念对称三相电路的概念 三相电路由三相电源、三相电路由三相电源、三相负载、三相输电线路三相负载、三相输电线路3 3部分组成。部分组成。ACABAUaUUUUaUUUU o2oo1202401200对称三相电压的代数和为零：对称三相电压的代数和为零：00 CBACBA UUUuuu1.1.对称三相电源：对称三相电源：是由是由3 3个等幅值、同频

42、率、初相位相差个等幅值、同频率、初相位相差120120的正的正弦电压源连接而成的。其对应的相量可表示为：弦电压源连接而成的。其对应的相量可表示为：2.2.对称三相负载：对称三相负载： 三相负载阻抗相等的负载电路。三相负载阻抗相等的负载电路。3.3.对称三相电路：对称三相电路： 对称三相电源与三相负载按一定的连接方式对称三相电源与三相负载按一定的连接方式( (星形或三角形星形或三角形) )连接起来的电路系统。连接起来的电路系统。二二. . 三相电源、三相负载的连接三相电源、三相负载的连接 及电压电流关系及电压电流关系 相电压相电压U UP P：每一相电源或每一相负载的电压；每一相电源或每一相负载

43、的电压； 三相电源、三相负载都可以接成三相电源、三相负载都可以接成Y Y形或形或 形。每种形。每种连接方式中都有以下连接方式中都有以下4 4种参数：种参数： 线电压线电压U Ul l：端线端线( (或称为相线或称为相线) )之间的电压；之间的电压； 相电流相电流I IP P：每一相负载中流过的电流；每一相负载中流过的电流； 线电流线电流I Il l：流过端线的电流。流过端线的电流。1)1) 三相电源的三相电源的Y Y连接连接 将三相电源的尾端连接在一起作为中点，首端引将三相电源的尾端连接在一起作为中点，首端引出端线到负载的连接方式。如果负载也是同样的出端线到负载的连接方式。如果负载也是同样的Y

44、 Y形连接，则可以将负载的中点形连接，则可以将负载的中点NN和电源的中点和电源的中点N N连连接起来称为中线。这种连接称为有中线的接起来称为中线。这种连接称为有中线的Y0-Y0Y0-Y0连连接，也称为三相四线制。若无中线，则称为三相三接，也称为三相四线制。若无中线，则称为三相三线制。线制。+_+NNZZZA UB UC UA IB IC I- - -Z1ZNZ1Z1+_+NNZZZA UB UC UA IB IC I- - - Y Y形连接方式下，电压和电流的关系形连接方式下，电压和电流的关系: :+_+NNZZZA UB UC UA IB IC I- - -线电流等于相电流：即线电流等于相电

45、流：即CNCBNBANAIIIIII ooo303303303 CCABBCAABUUUUUU线电压的有效值是相电压的线电压的有效值是相电压的 倍，相位依次倍，相位依次超前相应相电压的相位超前相应相电压的相位 。即。即 3032)2) 三相电源的三相电源的 连接连接 连接是把三相电压依次首尾相接连成一个回路，连接是把三相电压依次首尾相接连成一个回路，再从端子再从端子A A、B B、C C引出端线。引出端线。+AXBYCZA UB UC U+A A+ +X X+ + +B BC CY YZ ZA AB BC CB UC UA UBA UBC UA IB IC ICA U线电压等于相电压：即线电压

46、等于相电压：即CCABBCAABUUUUUU +AXBYCZA UB UC U+ 形连接方式下，电压和电流的关系形连接方式下，电压和电流的关系: :ooo303303303 caCbcBabAIIIIII线电流的有效值是相电流的线电流的有效值是相电流的 倍，相位依次倍，相位依次滞后相应相电流的相位滞后相应相电流的相位 。即。即 303+AXBYCZA UB UC U+abcA IB IC IZZZab Ibc Ica I三三. . 对称三相电路的对称三相电路的计算计算三相电路的每一相都是正弦电流电路，因三相电路的每一相都是正弦电流电路，因此，正弦电路的分析、计算方法对三相电此，正弦电路的分析、

47、计算方法对三相电路完全适用。路完全适用。+_+NNZZZA UB UC UA IB IC I- - -Z1ZNZ1Z1三相归一相的计算方法三相归一相的计算方法+_+NNZZZA UB UC UA IB IC I- - -Z1ZNZ1Z1对称三相电路的特殊性对称三相电路的特殊性( (对称对称) )可以简化三相电路可以简化三相电路的计算。对称的的计算。对称的Y-YY-Y电路由于电源中点电路由于电源中点N N和负载中和负载中点点NN电压为电压为0 0，所以中线上无电流，如同开路，所以中线上无电流，如同开路，各相电流独立，彼此无关，电压、电流构成对称各相电流独立，彼此无关，电压、电流构成对称组，只要分

48、析计算三相中的任意一相，其余两相组，只要分析计算三相中的任意一相，其余两相的电压电流就可以按对称顺序写出。的电压电流就可以按对称顺序写出。三相归一相的计算方法三相归一相的计算方法对于其它连接方式的对称三相电路，如对于其它连接方式的对称三相电路，如 - - 等，等，可以根据可以根据Y Y形和形和 形的等效互换，化为对称的形的等效互换，化为对称的Y-YY-Y三相电路，然后再归为一相计算。三相电路，然后再归为一相计算。 对称三相电源的对称三相电源的计算步骤计算步骤1.1.将三角形连接的对称三相电源等效为星形连接的电路；将三角形连接的对称三相电源等效为星形连接的电路；2.2.将三角形连接的对称负载等效

49、为星形连接的负载电路；将三角形连接的对称负载等效为星形连接的负载电路；3.3.画出一相电路画出一相电路(Z(ZN N不出现不出现) )，求出线电流、相电压等响应。，求出线电流、相电压等响应。4.4.由线、相关系，求出三角形负载的相电流；由线、相关系，求出三角形负载的相电流；+_+NNZZZA UB UC UA IB IC I- - -Z1ZNZ1Z1四四. . 三相电路功率三相电路功率a)a)三相电路中，复功率守恒，三相负载吸收的复三相电路中，复功率守恒，三相负载吸收的复功率是各相复功率之和。在对称三相电路中，功率是各相复功率之和。在对称三相电路中，各相复功率相等。各相复功率相等。b)b)有功

50、功率有功功率P P守恒。三相吸收守恒。三相吸收( (或发出或发出) )的有功功的有功功率是各相吸收率是各相吸收( (或发出或发出) )的有功功率之和。的有功功率之和。c)c)无功功率守恒。无功功率守恒。d.d.对称三相电路的瞬时功率是一个常量，其值等对称三相电路的瞬时功率是一个常量，其值等于平均功率，称为瞬时功率的平衡性。于平均功率，称为瞬时功率的平衡性。1)1) 三相电路的功率分析三相电路的功率分析a)a)三相电路的负载吸收功率计算公式：三相电路的负载吸收功率计算公式：取电压、电流参考方向，取电压、电流参考方向， 为负载阻抗角。则为负载阻抗角。则2.2. 三相电路的功率计算三相电路的功率计算