《電工電子技術(shù)》第4章三相正弦交流電路.ppt

第4章 三相正弦交流電,4.1 三相電源,4.2 三相負(fù)載,退 出,4.3 三相電路的功率,4.1 三相電源,4.1.1 三相對(duì)稱正弦交流電壓源,4.1.2 三相電源的星形連接,退 出,4.1.3 三相電源的三角形連接,4.1.1 三相對(duì)稱正弦交流電壓源,三相對(duì)稱正弦交流電壓源是由3個(gè)相同頻率、相等幅值、初相依次滯后120的正弦電壓源連接成星形（Y）或三角形（）組成的電源。,3個(gè)正弦電源正端極性記為A、B、C，負(fù)極性記為X、Y、Z，圖中每一個(gè)正弦電壓源稱為三相電壓源當(dāng)中的一相，依次為A相、B相、C相。在我國(guó)電力系統(tǒng)中一般采用黃、綠、紅三種顏色區(qū)別三相電壓。,1三相電源表達(dá)式,三相對(duì)稱正弦交流電壓各相的波形和相量圖如圖4-2、圖4-3所示。,或,對(duì)稱三相電壓滿足：,4.1.2 三相電源的星形連接,根據(jù)圖4-4所示，若將發(fā)電機(jī)的3個(gè)繞組的末端x、y、z連在一起，這種連接方式稱為星形連接。x、y、z連接在一起的點(diǎn)稱為中性點(diǎn)（或零點(diǎn)），引出的連線稱為中性線N（或零線），從A端、B端、C端引出的連線稱為相線或端線（俗稱火線）。,中線,相線與中性線之間的電壓稱為相電壓，用Up表示；每?jī)筛嗑€之間的電壓稱為線電壓，用Ul表示。,4.1.3 三相電源的三角形連接,將三相電源中每相繞組的首端依次與另一相繞組的末端連在一起，形成閉合回路，然后從三個(gè)連接點(diǎn)引出三根相線，如圖4-6所示，,這種連接方法稱為三相電源的三角形連接或形連接。 這種連接方式的線電流、相電流和線電壓、相電壓之間的關(guān)系如下：,4.2 三相負(fù)載,4.2.1 三相負(fù)載的星形連接,4.2.2 三相負(fù)載的三角形連接,退 出,所謂對(duì)稱三相負(fù)載，即每相負(fù)載相同，電抗的性質(zhì)一樣，數(shù)值相同。如果三相電源對(duì)稱，三相負(fù)載對(duì)稱，由此組成的供電系統(tǒng)，稱為對(duì)稱三相電路。,4.2.1 三相負(fù)載的星形連接,三相四線制在負(fù)載對(duì)稱時(shí)，中線電流為零；負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，線電流不對(duì)稱，中線電流不為零。三相四線制的中性線不能斷開(kāi)，更不允許安裝熔斷器和開(kāi)關(guān)。,4.2.2 三相負(fù)載的三角形連接,負(fù)載的三角形連接，每相負(fù)載兩端的電壓都是電源的線電壓，每相負(fù)載中流過(guò)的電流為負(fù)載的相電流。,由相量圖可知，由于是負(fù)載對(duì)稱，相電流、線電流均為數(shù)值相等、相位互差120的三相對(duì)稱電流，線電流等于倍相電流。,4.3 三相電路的功率,4.3.1 有功功率,4.3.2 無(wú)功功率,退 出,4.3.3 視在功率,4.3.4 瞬時(shí)功率,4.3.1 有功功率,在三相電路中，三相電源發(fā)出的有功功率等于三相負(fù)載吸收的有功功率，即等于各相有功功率之和。,在對(duì)稱三相電路中,如果三相負(fù)載為星形聯(lián)接，則：,如果三相負(fù)載為三角形聯(lián)接，則：,對(duì)稱的三相負(fù)載不論星形連接，還是三角形負(fù)載，它的總有功功率,4.3.2 無(wú)功功率,在三相電路中，三相電源的無(wú)功功率也等于三相負(fù)載的無(wú)功功率，即等于各相無(wú)功功率之和 。,無(wú)論對(duì)稱負(fù)載以哪種方式連接,4.3.3 視在功率,三相電路的視在功率可以表示為,對(duì)稱三相負(fù)載的視在功率為,4.3.4 瞬時(shí)功率,對(duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率，它等于各相電路的瞬時(shí)功率之和。以Y形連接為例討論三相電路負(fù)載的瞬時(shí)功率。,各相負(fù)載的瞬時(shí)功率之和為,因此，對(duì)稱三相電路的總瞬時(shí)功率是一個(gè)常數(shù)，等于三相電路的平均功率，這個(gè)結(jié)論對(duì)負(fù)載Y形聯(lián)接和聯(lián)接都適用，這也是三相制的優(yōu)點(diǎn)之一；不管是三相發(fā)電機(jī)還是三相電動(dòng)機(jī)，它的瞬時(shí)功率為一個(gè)常數(shù)，這就意味著它們的機(jī)械轉(zhuǎn)矩是恒定的，從而避免運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)，使得運(yùn)行更加平穩(wěn)。,解：電動(dòng)機(jī)的額定功率是指滿載時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率。額定功率Pn與電動(dòng)機(jī)額定輸入電動(dòng)率Pin的比就是它的滿載效率，用表示，即 ：,【例4-1】 一臺(tái)10 kW的三相異步電動(dòng)機(jī)接到線電壓是380V的線路上按額定運(yùn)行。已知電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)的功率因數(shù)是0.87，效率是87.5%，求其額定電流。,所以電動(dòng)機(jī)的額定電流（指線電流）,1 三相電路，三個(gè)頻率相同、振幅相等而相位上互差120的正弦量統(tǒng)稱為對(duì)稱三相正弦量，對(duì)稱三相正弦量的瞬時(shí)值之和及相量和恒等于0。 2 三相電源有星形連接和三角形連接兩種連接方式。星形連接的相電壓和線電壓是對(duì)稱的，線電壓等于相電壓的 倍，線電壓相位比對(duì)應(yīng)的相電壓超前。三角形連接的線電壓等于相電壓。 3 三相負(fù)載也有星形連接和三角形連接兩種連接方式。 4 對(duì)稱三相電路，對(duì)稱三相電路可化為YY接線，中線不起作用，形成各相的獨(dú)立性，因而可歸結(jié)為一相計(jì)算 。,本章小結(jié),5 不對(duì)稱三相電路，不對(duì)稱三相電路可看成是復(fù)雜電路的一種特殊的類型，直接利用米爾曼定理求負(fù)載中性點(diǎn)電壓 ，然后求得各支路電流。 6 三相電路的功率，三相電路的功率為三相功率之和，對(duì)稱三相電路不論是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接都可按下式計(jì)算：,