12三相电路

nullnull第12章 三相null重点 1.三相电路的基本概念 2.对称三相电路的分析 3.不对称三相电路的概念 4.三相电路的功率null 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, 是目前电力系统采用的主要供电方式。 发电方面：比单项电源可提高功率50％； 输电方面：比单项输电节省钢材25％；12.1 三相电路三相电路的优点null三相电路的特殊性 （1）特殊的电源 （2）特殊的负载 （3）特殊的连接 （4）特殊的求解方式 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，研究三相电路要注意其特殊性。null1.对称三相电源的产生通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120°，当转子以均匀角速度转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。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、相位彼此相差1200的正弦电源。nullnull瞬时值达式波形图A、B、C 三端称为始端， X、Y、Z 三端称为末端。null相量表示对称三相电源的特点null正序(顺序)：A—B—C—A负序(逆序)：A—C—B—A相序的实际意义：以后如果不加说明，一般都认为是正相序。正转反转三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。对称三相电源的相序三相电机null2. 三相电源的联接 X, Y, Z 接在一起的点称为Y联接对称三相电源的中性点，用N表示。（1）星形联接(Y联接)null（2）三角形联接(联接)三角形联接的对称三相电源没有中点。null3. 三相负载及其联接(1) 星形联接 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。null(2) 三角形联接null4. 三相电路 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。上根据实际需要可以组成：当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。null三相四线制三相三线制null1. 名词介绍端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。中线：中性点N引出线， 连接无中线。12.2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系null相电压：每相电源的电压。线电压：端线与端线之间的电压。线电流：流过端线的电流。null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。线电流：流过端线的电流。相电流：流过每相负载的电流。nullY联接 ※2. 相电压和线电压的关系null利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：线电压对称(大小相等， 相位互差120o)一般表示为：null对Y联接的对称三相电源 所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。(1) 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30o。 null联接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用于对称星型负载和三角型负载。null联接电源始端末端要依次相连。正确接法错误接法 I =0 电源中不会产生环流I 0 电源中将会产生环流null2. 对称负载的相电流和线电流的关系Y联接时，线电流等于相电流。Y联接null△联接的对称电路：(2) 线电流相位滞后对应相电流30o。 联接 ★null13.3 对称三相电路的计算 对称三相电路由于电源对称、负载对称、线路对称，因而可以引入一特殊的计算。1. Y–Y联接(三相三线制）null以N点为参考点，对N’点列写结点方程：null负载侧相电压： 因N，N’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单相电路的计算。也为对称电压null计算电流：为对称电流电源中点与负载中点等电位。有无中线对电路情况没有影响。对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可采用一相（A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。nullY形联接的对称三相负载，根据相、线电压、电流的关系得：2. Y–联接解法1负载上相电压与线电压相等：null相电流：线电流：null负载上相电压与线电压相等，且对称。根据一相的计算结果，由对称性可得到其余两相结果。null解法2null(1)将所有三相电源、负载都化为等值Y—Y接电路； (2)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：(4)根据接、Y接时线量、相量之间的关系，求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。 对称三相电路的一般计算方法:一相电路中的电压为Y接时的相电压。一相电路中的电流为线电流。null例1 解画出一相计算图null例12-2null例2 对称三相负载分别接成Y和型。求线电流。解 null电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称)。电路参数(负载)不对称情况很多。电源对称，负载不对称 。分析方法不对称复杂交流电路分析方法。主要了解：中性点位移。12.4 不对称三相电路的概念 讨论对象null 正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。每相负载的工作情况相对独立。1、接中线null负载各相电压：三相负载Za、Zb、 Zc不相同。N’+–N+–+–sZaZbZc2、不接中线null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，使负载的工作状态不正常。相量图中性点位移null ※ 若三相三线制, 设A相断路(三相不对称)灯泡电压低，灯光昏暗。※ A相短路超过灯泡的额定电压，灯泡可能烧坏。null 三相负载不对称星形联结（Y联结）时，必须装设中线，其作用是使三相负载的相电压下安全工作。 为了确保中线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。 nullnull1. 对称三相电路功率的计算12.5 三相电路的功率 Pp=UpIpcos 三相总功率： P=3Pp=3UpIpcos 平均功率null(1)  为相电压与相电流的相位差(阻抗角)，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 cos A= cos B = cos C = cos 。(3) 计算电源发出的功率(或负载吸收的 功率)。null例1 已知对称三相电路线电压Ul ，问负载接成Y和各从电网获取多少功率？解(2)若负载的相电压不变，则不论怎样连接其功率不变。null无功功率Q=QA+QB+QC= 3Qp视在功率2）这里的，P、Q、S 都是指三相总和。1）功率因数也可定义为： cos =P/S 3）不对称时 无意义null对称三相负载的瞬时功率null单相：瞬时功率脉动三相：瞬时功率恒定 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。null2. 三相功率的测量三表法若负载对称，则需一块表，读数乘以 3。三相四线制null二表法 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）三相三线制null若W1的读数为P1 , W2的读数为P2 ，则三相总功率为：P=P1+P2nullnull由相量图分析：假设负载为感性，相电流(即线电流)落后相电压j 。P=P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2 =UlIlcos 1+UlIlcos 2 1=  – 30  2=  + 30null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。3.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，但此时读数应记为负值。 两表读数的代数和为三相总功率，单块表的读数无意义。4.负载对称情况下，有：null求：(1)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 求两表读数。解例 已知Ul =380V，Z1=30+j40，电动机 P=1700W，cosj=0.8(感性)。null电动机负载：总电流：null表W1的读数P1：(2)两表接法如图P1=UACIAcos 1 = 3807.56cos(46.2– 30) =2758.73W表W2的读数P2：P2=UBCIBcos 2= 3807.56cos( 30+ 46.2 ) = 685.26W=P-P1