1、第三章 交流电路(3-1)3.1 3.1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念3.2 3.2 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法3.3 3.3 单一元件参数电路单一元件参数电路3.4 3.4 简单正弦交流电路简单正弦交流电路3.5 3.5 复杂交流电路的分析和计算复杂交流电路的分析和计算3.6 3.6 正弦交流电路的功率正弦交流电路的功率3.7 正弦交流电路的谐振正弦交流电路的谐振3.8 3.8 非正弦周期交流电路非正弦周期交流电路3.93.9、三相交流电路、三相交流电路第三章 交流电路(3-2)3.1 3.1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念一、周期电流及交流电一、周期电流及交
2、流电 如果电流或电压每经过一定时间如果电流或电压每经过一定时间（T）就重复变化一就重复变化一次，则此种电流次，则此种电流、电压称为、电压称为周期性电流或电压周期性电流或电压。（如正弦波。（如正弦波、方波、三角波、锯齿波、方波、三角波、锯齿波 等。）等。）如果如果电流、电压在一个周期的平均值为零称为电流、电压在一个周期的平均值为零称为交流电流交流电流或电压或电压。记做：记做：u(t)=u(t+T)TutuTt第三章 交流电路(3-3)如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和
3、方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。正弦交流电的优越性：正弦交流电的优越性：便于传输；便于传输；便于运算；便于运算；有利于电器设备的运行；有利于电器设备的运行；.二、正弦交流电路二、正弦交流电路第三章 交流电路(3-4)正弦交流电也有正方向正弦交流电也有正方向,一般按正半周的方向假设。一般按正半周的方向假设。交流电路进行计算时，首先也要规定物理量交流电路进行计算时，首先也要规定物理量的正方向，然后才能用数字表达式来描述。的正方向，然后才能用数字表达式来描述。实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向一致实际方向和假设方向相反实际方向和假设方向相反t
4、iiuR第三章 交流电路(3-5)三、正弦波的特征量三、正弦波的特征量imtIi sin：电流幅值（最大值）电流幅值（最大值）：角频率（弧度：角频率（弧度/秒）秒）：初相角初相角mI i特征量特征量:t it mIi第三章 交流电路(3-6)为正弦电流的最大值为正弦电流的最大值mI正弦波特征量之一正弦波特征量之一 -幅度幅度 在工程中常用在工程中常用有效值有效值表示幅度。表示幅度。交流电表指示的交流电表指示的电压、电流读数值就是被测物理量的有效值。民用电压、电流读数值就是被测物理量的有效值。民用电中的标准电压电中的标准电压220V，也是指供电电压的有效值。也是指供电电压的有效值。最大值最大值电
5、量名称必须大电量名称必须大写写,下标加下标加 m。如：如：Um、ImimtIi sin第三章 交流电路(3-7)则有则有TdtiTI021（均方根值）（均方根值）可得可得2mII 当当 时，时，tIim sindtRiT20交流交流直流直流RTI2热效应相当热效应相当电量必须大写电量必须大写如：如：U、I有效值有效值有效值概念有效值概念daQQ第三章 交流电路(3-8)问题与讨论问题与讨论 电器电器 220V最高耐压最高耐压=300V 若购得一台耐压为若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可的电器，是否可用于用于 220V 的线路上的线路上?该用电器最高耐压低于电源该用电器最高耐压低于电源电
6、压的最大值，所以不能用。电压的最大值，所以不能用。2有效值有效值 U=220V 最大值最大值 Um=220V=311V 电源电压电源电压第三章 交流电路(3-9)描述变化周期的几种方法描述变化周期的几种方法1.周期周期 T：变化一周所需的时间变化一周所需的时间单位：秒，毫秒单位：秒，毫秒 Tf1fT22 正弦波正弦波特征量之二特征量之二 -角频率角频率3.角频率角频率：每秒变化的弧度每秒变化的弧度单位：弧度单位：弧度/秒秒 2.频率频率 f：每秒变化的次数每秒变化的次数单位：赫兹，千赫兹单位：赫兹，千赫兹it T第三章 交流电路(3-10)*电网频率（工频）：电网频率（工频）：中国中国 50
7、HzHz 美国美国、日本、日本 60 HzHz小常识小常识*有线通讯频率：有线通讯频率：300-5000 HzHz*无线通讯频率：无线通讯频率：30 kHz-3104 MHzHz第三章 交流电路(3-11)itIi sin2正弦波正弦波特征量之三特征量之三 -初相位初相位：t=0 时电流的相位，称为时电流的相位，称为初相位或初相角初相位或初相角。i说明：说明：给出了观察正弦波的起点或参考点，给出了观察正弦波的起点或参考点，i常用于描述多个正弦波相互间的关系。常用于描述多个正弦波相互间的关系。it ）（it：正弦波的相位角或相位：正弦波的相位角或相位i第三章 交流电路(3-12)1212 tt
8、两个两个同频率同频率正弦量间的相位差正弦量间的相位差(初相差初相差)222111 sin sintIitIimm122i1i t第三章 交流电路(3-13)两种正弦信号的相位关系两种正弦信号的相位关系同同相相位位1i1221t2i021 落后于落后于2i1i2it1相相位位落落后后21i22i1i相相位位领领先先1021领先于领先于1i2it第三章 交流电路(3-14)可以证明同频率正弦波求和运算后，频率不变。可以证明同频率正弦波求和运算后，频率不变。222111 sin2 sin2tUutUu如：如：结论结论:因角频率（因角频率（）不变，所以以下）不变，所以以下讨论讨论同频率正弦波同频率正弦
9、波时，时，可不考虑，主要研究可不考虑，主要研究幅度与初相位的变化。幅度与初相位的变化。tUtUtUuuu sin2 sin2 sin2221121幅度、相位变化幅度、相位变化但频率不变但频率不变第三章 交流电路(3-15)例例幅度：幅度：A707.021A 1IImAti301000sin已知：已知：Hz159210002rad/s 1000 f频率：频率：30 初相位：初相位：第三章 交流电路(3-16)瞬时值表达式瞬时值表达式301000sinti相量相量必须小写必须小写前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图波形图it 正弦波的表示方法：正弦波的
10、表示方法：重点重点第三章 交流电路(3-17)概念概念：一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上的投影值来表示。段在纵轴上的投影值来表示。正弦波的相量表示法正弦波的相量表示法矢量以角速度矢量以角速度 按逆时针方向旋转按逆时针方向旋转mUt tUum sin AA矢量长度矢量长度 mUA A初矢量与横轴夹角初矢量与横轴夹角 =初相位初相位第三章 交流电路(3-18)IU 、3.相量符号相量符号 包含幅度与相位信息。包含幅度与相位信息。1.描述正弦量的有向线段称为相量描述正弦量的有向线段称为相量(phasor)。若。若其其 幅度用最大值表示幅度用最
11、大值表示 ，则用符号：，则用符号：mmIU 、mUmUU21最大值最大值相量的书写方式相量的书写方式2.在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：IU 、有效值有效值第三章 交流电路(3-19)222111 sin2 sin2tUutUu1U12U22U 落后于落后于1U1U2U领先领先 落后落后？正弦波的相量表示法举例正弦波的相量表示法举例例例1：将：将 u1、u2 用相量表示用相量表示 相位：相位：幅度：幅度：相量大小相量大小12UU 12设：设：第三章 交流电路(3-20)21UUUU 同频率正弦波同频率正弦波的相量画在一起，的相量画在一起，
12、构成相量图。构成相量图。例例2：同频率同频率正弦波相加正弦波相加 -平行四边形法则平行四边形法则22U1U1 sin2tUu222111 sin2 sin2tUutUu第三章 交流电路(3-21)1.只有正弦量只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有只有同频率同频率的正弦量才能画在一张相量图上，的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。不同频率不行。新问题新问题提出：提出：平行四边形法则可以用于相量运算，但不方便。平行四边形法则可以用于相量运算，但不方便。故引入故引入相量的复数运算法。相量的复数运算法。相量相量 复数表示法复数表示法复数运算复数运算
13、第三章 交流电路(3-22)sincosjUUjbaU相量的复数表示相量的复数表示abUUj+1将复数将复数U放到复平面上，可如下表示：放到复平面上，可如下表示：abtgbaU122第三章 交流电路(3-23)jeeeejjjj2sin2cos欧欧拉拉公公式式UeUjUjbaUj)sin(cos代数式代数式 指数式指数式 极坐标形式极坐标形式abUU第三章 交流电路(3-24)jeUjbaU在第一象限在第一象限 分析时注意相量所在的相限，设a、b为正实数。jeUjbaU在第二象限在第二象限jeUjbaU在第三象限在第三象限jeUjbaU在第四象限在第四象限abUU第三章 交流电路(3-25)相
14、量的复数运算相量的复数运算1.加加、减运算减运算222111jbaUjbaU设：设：jUebbjaaUUU)()(212121则：则：U22U1U1_第三章 交流电路(3-26)2.乘乘法法运算运算212211jjeUUeUU设设：)(212121jeUUUUU则：则：设：任一相量设：任一相量A则则：90eAjA)(j90旋转因子。旋转因子。+j逆时针逆时针转转90，-j顺时针转顺时针转90说明：说明：第三章 交流电路(3-27)3.除法除法运算运算212211jjeUUeUU设：设：212121jeUUUU则：则：第三章 交流电路(3-28)复数符号法应用举例复数符号法应用举例解解：A506
15、.86301003024.141jIIiV5.190110602206021.311jUUu例例1:已知瞬时值，求相量。已知瞬时值，求相量。已知已知:V3314sin1.311A6314sin4.141tuti求：求：i 、u 的相量的相量 第三章 交流电路(3-29)506.86301003024.141jI5.190110602206021.311jU2203/UI1006/AV第三章 交流电路(3-30)求：求：21ii、例例2：已知相量，求瞬时值。已知相量，求瞬时值。已知两个频率都为已知两个频率都为 1000 Hz 的正弦电流其相量形的正弦电流其相量形式为：式为：A10A6010030
16、21jeIIA )306280sin(210A )606280sin(210021titi解解：6280100022fsrad第三章 交流电路(3-31)波形图波形图瞬时值瞬时值相量图相量图复数复数符号法符号法UIUeUjbaUjtUum sin TmIt i第三章 交流电路(3-32)提示提示 计算相量的相位角时计算相量的相位角时要注意所在象限。如：要注意所在象限。如：43jU)153sin(25tu43jU)153sin(25tu43jU)9126sin(25tu43jU)9126sin(25tuU第三章 交流电路(3-33)瞬时值瞬时值-小写小写u、i有效值有效值-大写大写U、I复数、相
17、量复数、相量-大写大写 +“.”U最大值最大值-大写大写+下标下标mU第三章 交流电路(3-34)正误判断正误判断Utu sin100？瞬时值瞬时值复数复数第三章 交流电路(3-35)正误判断正误判断)15sin(2505015teUj？瞬时值瞬时值复数复数)15sin(250)(ttu1550jeU第三章 交流电路(3-36)45210I已知：已知：)45sin(10ti正误判断正误判断？4510 eIm？有效值有效值j4545210I第三章 交流电路(3-37)则：则：已知：已知：)15(sin102tu10U正误判断正误判断1510jeU？15第三章 交流电路(3-38)则：则：)50(
18、sin100ti已知：已知：50100I？正误判断正误判断最大值最大值21002 IIm第三章 交流电路(3-39)3.3 3.3 单一元件参数电路单一元件参数电路一一.电阻电路电阻电路 uiR根据根据 欧姆定律欧姆定律 iRu tItRURuisin2sin2则则 设设tUusin2第三章 交流电路(3-40)tItRURuitUusin2sin2sin2.频率相同频率相同.相位相同相位相同.有效值关系有效值关系：IRU(一一)、电压与电流的关系、电压与电流的关系.相量关系相量关系：0UUUI 0RUIRIU uiR第三章 交流电路(3-41)（二）、功率关系（二）、功率关系)(sin2)(
19、sin2tUutIiRuiRiup/22 uiR1.瞬时功率瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积瞬时电压与瞬时电流的乘积小写小写)2cos1()(sin22tUItIUuip第三章 交流电路(3-42)1.（耗能元件）（耗能元件）0p结论：结论：2.随时间变化随时间变化p22iu、3.与与 成比例成比例pptitu uiR)2cos1()(sin22tUItIUuip第三章 交流电路(3-43)TdtpTP012.平均功率（有功功率）平均功率（有功功率）P P：一个周期内的平均值一个周期内的平均值 UIdttUITT0)2cos1(1大写大写 uiRIUP)2cos1(tUIp)(sin2)
20、(sin2tUutIi第三章 交流电路(3-44)二二.电感电路电感电路dtdiLu 基本基本关系式关系式：iuLtIisin2设设)90sin(2)90sin(2cos2tUtLItLIdtdiLu则则第三章 交流电路(3-45).频率相同频率相同 .相位相差相位相差 90（u 领先领先 i 90）90iutUILII)90sin(2)90sin(2tUtLIutIisin2设：设：(一一)、电压与电流的关系、电压与电流的关系第三章 交流电路(3-46)（）感抗感抗LXL定义：定义：)90sin(2)90sin(2tUtLIu.有效值关系有效值关系LIULXIU 则：则：iuL第三章 交流电
21、路(3-47)感抗（感抗（XL=L ）是频率的函数，是频率的函数，表示电感电路中电表示电感电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效压、电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效。XLLLXIU =0 时时XL=0关于感抗的讨论关于感抗的讨论e+_LR直流直流E+_R第三章 交流电路(3-48)UI.相量关系相量关系)90sin(2tUutIisin20 II相量相量形式形式9090LIUULjLIUIU90090iuLIjXUL)(第三章 交流电路(3-49)LXjIU电感电路中复数形式的电感电路中复数形式的欧姆定律欧姆定律其中含有幅度和相位信息其中含有幅度和相位信息UILiu？u、i
22、相位不一致相位不一致！U领先领先！dtdiLu第三章 交流电路(3-50)90sin(2sin2tUutIitUIttUIuip2sincossin21.瞬时功率瞬时功率 p：iuL（二）、功率关系（二）、功率关系第三章 交流电路(3-51)可逆的可逆的能量转换能量转换过程过程tUIuip2siniuLP 0P 0p ptuiuiuiuiiut+第三章 交流电路(3-52)2.平均功率平均功率 P （有功功率）（有功功率）0)2(sin1100dttIUTdtpTPTT结论：纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐）。tUIuip2sinP 0P 0p pt第三章 交流电路(3-53
23、)3.3.无功功率无功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的单位：乏、千的单位：乏、千乏乏 (varvar、kvarkvar)Q 的定义：电感的定义：电感瞬时功率所能达到的瞬时功率所能达到的。用。用 以衡量电感电路中能量交换的规模。以衡量电感电路中能量交换的规模。tUIuip2sinP 0P 0p ptQ第三章 交流电路(3-54)三三.电容电路电容电路基本关系式基本关系式:dtduCi 设设：tUusin2uiC)90sin(2cos2tCUtUCdtduCi则：则：第三章 交流电路(3-55)1.频率相同频率相同2.相位相差相位相差 90 （u 落后落后 i 90）)90sin(2tCUit
24、Uusin2uit90ICUUU(一一)、电压与电流的关系、电压与电流的关系uiC第三章 交流电路(3-56)3.有效值有效值或或CUI ICU1（）容抗容抗CXC1定义：定义：)90sin(2tCUitUusin2CXIU 则：则：IuiC第三章 交流电路(3-57)4.相量关系相量关系设：设：0UU9090CUIIIU)90sin(2tCUitUusin2CjCCUUIUIU1901900900CXI jUuiC第三章 交流电路(3-58)CXjIU电容电路中复数形式的电容电路中复数形式的欧姆定律欧姆定律其中含有幅度和相位信息其中含有幅度和相位信息UII领先领先！uiCCIXU 电压电压
25、落后电流落后电流 UI90第三章 交流电路(3-59)E+-CXc1e+-关于容抗的讨论关于容抗的讨论直流直流 是频率的函数，是频率的函数，表示电容表示电容电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦波有效波有效。容抗容抗）（CXC10 时时 cX第三章 交流电路(3-60)ui)90sin(2sin2tUutIitIUuip2sin1.瞬时功率瞬时功率 p（二）、功率关系（二）、功率关系充电充电p放电放电放电放电P 0uiuiuiuiiut第三章 交流电路(3-61)TTtdtIUTdtPTP0002sin11 2.平均功率平均功率 PtIUuip
26、2sin瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）3.无功功率无功功率 Q（电容性无功取负值）（电容性无功取负值）UIQ第三章 交流电路(3-62)已知：已知：C 1F)6314sin(27.70tu求：有效值求：有效值I 、瞬时值、瞬时值 i 的表达式的表达式例例uiC解：解：CXC1电流有效值电流有效值CXUI 求电容电路中的电流求电容电路中的电流31801031416mA2.2231807.70第三章 交流电路(3-63)mA)3314sin(2.222)26314sin(2.222ttii 领先于领先于 u 90电流有效值电流有效值mA2.22IUI63)6314
27、sin(27.70tuCXjIU已知已知第三章 交流电路(3-64)单一参数电路中的基本关系单一参数电路中的基本关系电路参数电路参数LjjXLdtdiLu 基本关系基本关系复阻抗复阻抗LUICjjXC1复阻抗复阻抗电路参数电路参数dtduCi 基本关系基本关系CUI电路参数电路参数R基本关系基本关系iRu 复阻抗复阻抗RUI小小 结结第三章 交流电路(3-65)在电阻电路中：在电阻电路中：正误判断正误判断Rui？RUi RUI？瞬时值瞬时值有效值有效值第三章 交流电路(3-66)在电感电路中：在电感电路中：正误判断正误判断？LXuiLuiLUILXIULjIU？第三章 交流电路(3-67)单一
28、参数正弦交流电路的分析计算小结单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路电路参数参数电路图电路图（正方向）（正方向）复数复数阻抗阻抗电压、电流关系电压、电流关系瞬时值瞬时值有效值有效值相量图相量图相量式相量式功率功率有功功率有功功率 无功功率无功功率RiuiRuR设设则则tUusin2tIisin2IRU RIUUIu、i 同相同相UI0LiudtdiLu CiudtduCi LjjXLcjCjjXC11设设则则tIisin2)90sin(2tLIu设设则则tIisin2)90sin(12tCIuLXIXULLCXIXUCC1UIu领先领先 i 90UIu落后落后i 90LjXIUCjXIU00L
29、XIUI2CXIUI2基本基本关系关系第三章 交流电路(3-68)90sin()1(2)90sin()(2sin2tCItLItIRutIisin2若若则则CLRuuuuuRLCRuLuCui第三章 交流电路(3-69)CLCLXXjRIjXIjXIRIU总电压与总电流总电压与总电流的关系式的关系式CLRUUUU相量方程式：相量方程式：则则CCLLRjXIUjXIURIU 相量模型相量模型RLCRULUCUIU0II设设（参考相量）（参考相量）第三章 交流电路(3-70)先画出参先画出参考相量考相量CUULUICLXXjRIU相量表达式：相量表达式：RUCLUURLCRULUCUIU第三章 交
30、流电路(3-71)Z：复数阻抗：复数阻抗实部为阻实部为阻虚部为抗虚部为抗容抗容抗感抗感抗CLXXjRIUCLXXjRZ令令则则ZIU 2 2、复数形式欧姆定律、复数形式欧姆定律复数形式的复数形式的欧姆定律欧姆定律RLCRULUCUIU第三章 交流电路(3-72)在正弦交流电路中，只要物理量用相量在正弦交流电路中，只要物理量用相量表示表示,元件参数用复数阻抗表示，则电路元件参数用复数阻抗表示，则电路方程式的形式与直流电路相似。方程式的形式与直流电路相似。是一个复数，但并不是正弦交流是一个复数，但并不是正弦交流量，上面量，上面不能加点不能加点。Z在方程式中只在方程式中只是一个运算量是一个运算量。Z
31、 Z说明：说明：CLXXjRZ ZIU RLCRULUCUIU第三章 交流电路(3-73)3 3、关于复数阻抗关于复数阻抗 Z Z 的讨论的讨论iuiuIUZIUIUZZIU由复数形式的欧姆定律由复数形式的欧姆定律可得：可得：结论：结论：的模为电路总电压和总电流有效值之比，的模为电路总电压和总电流有效值之比，而而的幅角则为的幅角则为总电压和总电流的相位差。总电压和总电流的相位差。iuIUZ（）（）Z和总电流、总电压的关系和总电流、总电压的关系第三章 交流电路(3-74)（）（）Z Z 和电路性质的关系和电路性质的关系CLXXjRZZ一定时电一定时电路性质由参路性质由参数决定数决定 RXXtgC
32、Liu1当当 时时，表示表示 u 领先领先 i 电路呈感性电路呈感性CLXX 0CLXX 0当当 时，时，表示表示 u、i同相同相 电路呈电阻性电路呈电阻性CLXX 0当当 时时，表示表示 u 落后落后 i 电路呈容性电路呈容性阻抗角阻抗角第三章 交流电路(3-75)RLCRULUCUIU假设假设R、L、C已定，已定，电路性质能否确定？电路性质能否确定？（阻性？感性？容性？）（阻性？感性？容性？）不能！不能！当当不同时，可能出现：不同时，可能出现：XL XC，或，或 XL XC2 （C2称旁路电容）称旁路电容）223)/(CCjXjXRu4i1R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k1010
33、_+以下介绍以下介绍近似计算法近似计算法 mV1000sin240te 第三章 交流电路(3-146)（C1称藕合电容）称藕合电容）C2也可视为短路也可视为短路R2XC2 i1u4R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k1010_+441RRjXCR4XC1同理同理第三章 交流电路(3-147)u4i1R44kR1R2C1e4k2k_+简化后的交流通道简化后的交流通道mV1000sin220214teu对交流通道进行简化后的计算对交流通道进行简化后的计算A 1000sin25141tRui mV1000sin240te 第三章 交流电路(3-148)最后结果：交、直流迭加最后结果：交、直流迭
34、加mV 1000sin2204 44tuuu直流分量直流分量交流分量交流分量i1tA 1000sin2512001 11tiii第三章 交流电路(3-149)3.93.9、三相交流电路、三相交流电路 三、三相负载及三相电路的计算三、三相负载及三相电路的计算一、三相交流电源一、三相交流电源二、三相交流电源的连接二、三相交流电源的连接（1 1）星形接法及计算星形接法及计算（2 2）三角形接法及计算三角形接法及计算第三章 交流电路(3-150)三相电动势三相电动势三相电动势的特征：三相电动势的特征：大小相等，频率相同，相位互差大小相等，频率相同，相位互差120240sin120sinsintEetE
35、etEemZCmYBmXA)120sin(tEm一、三相交流电源一、三相交流电源AXYCBZSN 第三章 交流电路(3-151)AEBECE三相电动势的相量关系：三相电动势的相量关系：1201200EEEEEECBAEm BeAeCeAXYCBZSN 第三章 交流电路(3-152)二、三相交流电源的连接二、三相交流电源的连接（一）星形接法（一）星形接法AeCeBeAXYCBZNAXYCBZSN（中线）（中线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）三相四线三相四线制供电制供电:火线（相线）火线（相线）:ABC中线（零线）：中线（零线）：N第三章 交流电路(3-153)三相电源星形接法的
36、两组电压三相电源星形接法的两组电压CCNBBNAANeueueu相电压相电压：火线对零线间的电压。火线对零线间的电压。2401200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu第三章 交流电路(3-154)线电压线电压：火线间的电压。火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意规定的注意规定的正方向正方向第三章 交流电路(3-155)ANuBNuCNuBNUABU线电压和相电压的关系线电压和相电压的关系BNUANUCNU30 BNANBNANABUUUU
37、U303ANABUUABuBCuCAuCABN第三章 交流电路(3-156)30 330 3CNCABNBCUUUU 同理：同理：303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAUCABN30 3plUU三相电源第三章 交流电路(3-157)三、三相负载及三相电路的计算三、三相负载及三相电路的计算负载有两种接法:负载的接线原则时保证负载上得到额定电压:星形接法星形接法ACB NZZZ三相电源PZUUZULZUU三角形接法三角形接法ACBZZZZU第三章 交流电路(3-158)（1 1）星形接法及计算星形接法及计算ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相电
38、流相电流(负载上的电流负载上的电流)：CNBNANIII 、线电流线电流(火线上的电流火线上的电流)：CBAIII 、第三章 交流电路(3-159)lpII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi星形接法特点星形接法特点相电流相电流=线电流线电流*CNBNANNIIIINI:零线电流零线电流第三章 交流电路(3-160)负载星形接法时的一般计算方法负载星形接法时的一般计算方法BiAiACBNZAZBZCNiCiANiCNiBNiCeceBeAe解题思路：解题思路：一般线电压一般线电压 为已知，然后根据为已知，然后根据相电压和负载求电流。相电压和负载求电流
39、。luplii lupuZUIpp第三章 交流电路(3-161)AIBICI 负载对称时，只需计算一相。负载对称时，只需计算一相。ZZZZCBA 如：如：AANANIZUI则：则：240120ANCCNANBBNIIIIII据此可直接得出另两相电流：据此可直接得出另两相电流：0CBAOIIII（中线电流为（中线电流为0）CNUANUBNU第三章 交流电路(3-162)0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时负载对称时问题及讨论问题及讨论零线是否零线是否可以取消？可以取消？答：三相完全对称时，零线可以取消。答：三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。称为三相三线制。ceACBZZZC
40、eBeAe第三章 交流电路(3-163)ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N 正确接法正确接法:每层楼的灯相互并联每层楼的灯相互并联,然后分别接至各相电然后分别接至各相电压上。设电源电压为：压上。设电源电压为：V220380PlUU则每盏灯上都可则每盏灯上都可得到额定的工作电压得到额定的工作电压220V。第三章 交流电路(3-164)讨论讨论照明电路能否采用三相三线制照明电路能否采用三相三线制供电方式？供电方式？ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N不加零线会不不加零线会不会出现问题会出现问题?第三章 交流电路(3-165)设线电压为设线电压为380V。A相断开后，相断开后，
41、B、C 两相两相串连，电压串连，电压UBC（380V）加在加在B、C负载上。如果负载上。如果两相负载对称，则每相负两相负载对称，则每相负载上的电压为载上的电压为190V。问题问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通若一楼全部断开，二、三楼仍然接通,情况如何情况如何?ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼分析：分析：结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。第三章 交流电路(3-166)问题问题2：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 1/4）结果
42、如何？）结果如何？结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压，灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。ACBR2R3V 76380513RUV 304380542RU分析分析第三章 交流电路(3-167)关于零线的结论关于零线的结论 负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，不到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相各相负载
43、不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。三相制供电，而且必须保证零线可靠。中线的作用：中线的作用：使星形连接的不对称负载得到相等的使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。接保险丝也不允许接刀闸。第三章 交流电路(3-168)（2 2）三角形接法及计算三角形接法及计算ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACB plUU特点特点：线电压线电压=相电压相电压第三章 交流电路(3-169)各电流的计算各电流的计算AiBiABiCAiBCiCiCAuAB
44、uBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZUI相电流相电流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线电流线电流第三章 交流电路(3-170)（2）负载对称时（）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z），），各相电流有各相电流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值为：。有效值为：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。第三章 交流电路(3-171)C
45、AABAIII303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI303303CACBCBIIII同理：同理：0lABUU设：负载为阻性的，阻抗角为设：负载为阻性的，阻抗角为 0 。负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系CAIAIABCABICAIAI第三章 交流电路(3-172)负载对称时三角形接法的特点负载对称时三角形接法的特点BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB plUU 303plII注意电路注意电路中规定的中规定的正方向正方向第三章 交流电路(3-173)负载负载 形接法形接法PlPlUUII303对称负载下：对称负载下：各相电压、电流单独计算。各相电压、电流单独计算。负载不对称时负载不对称时：负载对称时负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载负载Y Y形接法形接法303PlPlUUII电源对称时：电源对称时：第三章 交流电路(3-174)
