第四章三相交流电路第四章 三相交流电路4.2 三相负载及三相电路的计算4.1 三相交流电源4.3 三相电路的功率4.1.1 三相电动势的产生 4.1.2 三相交流电源的连接4.2.1 星形接法及计算 4.2.2 三角形接法及计算4.1 三相交流电源4.1.1 三相电动势的产生NS AXe在两磁极中间，放一个线圈。根据右手定则可知，线 圈中产生感应电动势， 其方向由AX。让线圈以 的速度顺时 针旋转。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布 ，线圈两端便可得到单相交流电动势。三相交流电动势的产生AXYCBZSN定子转子定子中放三个线圈：A X B Y C Z首端末端三线圈空间位置 各差120o转子装有磁极并以 的速度旋转。三个 线圈中便产生三个单相电动势。三相电动势三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120三相电动势的相量关系 ：Em 4.1.2 三相交流电源的连接（一）星形接法AXYCBZN（中线）（火线）（火线）（火线）AXYCBZN三相四线 制供电火线（相线）:A B C中线（零线）：N三相电源星形接法的两组电压相电压：火线对零线间的电压。ACBN120120120线电压：火线间的电压。CABN注意规定的 正方向线电压和相电压的关系30同理：线电压与相电压的通用关系表达式：-为相电压 -为线电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为（二）三角形接法AAXYCBZBC特点：线电压=相电压短路+E三个电源串接能否造成短路？直流电源行吗？AXYZBC问题讨论+-EEE直流电源串接不行， 三相交流电源可以，为什么？AXYZBCEm三相交流电源中三个 电源可以串接的原因 在于：三个电源的电压任 何瞬间相加均为零。星形接法ACBNZZZ4.2 三相负载及三相电路的计算三角形接法ACBZZZ负载也有两种接法:ACBNZZ Z相电流(负载上的电流)：4.2.1 星形接法及计算线电流(火线上的电流)：ACBNZZ Z星形接法特点相电流=线电流* : 零线电流*线电压=相电压, 线电压领先于相电压30。AC BNZZ ZACBNZAZB ZC负载星形接法时的一般计算方法解题思路：一般线电压 为已知，然后根据电压和负载求 电流。（1）负载不对称时，各相单独计算。如：已知：三相负载 R、L、C以及 三相线电压：求：各相、各线及中线电流CRABN L C解：1. CRABN LC相 电 压线 电 压2. 相电流：CRABN L C令：3. 中线电流4. 各电流相量关系（2）负载对称时，只需计算一相。如：则：据此可直接得出另两相电流：（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。负载对称时问题及讨论零线是否 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。ACBZZZ三相三线制供电时各相电流的计算 ANNCB求：各相电流已知：每盏灯的额定值为:220V、 100W用节点电位法 ANNCBRRRRNNABC每盏灯为 220V、 100WRRRRNNABC、 、代入R 值得：应用实例-照明电路ACB.一层楼二层楼三层楼N正确接法:每层楼的灯相 互并联,然后分别接至各相电 压上。设电源 电压为：则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。照明电路的一般画法零线上不能加 刀闸和保险ABCN. . . . . . .一 层二 层三 层讨论讨论照明电路能否采用三相三线制 供电方式？ACB.一层楼二层楼三层楼N不加零线 会不会出 现问题?设线电压为380V。 A相断开后，B、C 两相 串连，电压UBC （380V） 加在B、C负载上。如果两相负载对称，则每相负 载上的电压为190V。问题1：若一楼全部断开，二、三楼仍然接通,情况如何? ACB.一层楼二层楼三层楼分析：结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。问题2：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 1/4 ）结果如何？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。ACBR2R3分析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，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三相制供电，而且必须保证零线可靠。中线的作用在于，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，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。4.2.2 三角形接法及计算ACB特点：线电压=相电压各电流的计算 ACBZAB ZBCZCA相电流线电流（2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流有效值相等，相位互差120 。有效值为：ACBZABZBCZCA（1）负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。同理：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 ABC负载对称时三角形接法的特点ACB注意电路 中规定的 正方向负载对称时：4.3 三相电路的功率三相总有功功率： 由负载 性质决定星形接法时：三角形接法时 ：三相电路的功率有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下：单相功率的测量 - 电动式瓦特计i1i2u在交流电路中其中， 为 间的夹角。（书 P502）指针偏 转角度电流线圈电压线圈i2和 u 成正 比，且近似 同相负 载三相功率的测量 负 载ACBN三相总功率为三个功率表测得数据的总和。三相四线制接法，用三个功率表测量：三相总功率等于两表测得数据之和。ACB三相三线制的电路中，用二表法测功率：两表法测量功率的原理：结论：三相总功率等于两表测得数据之和。每单个功率表的读数没有意义，实验用的 三相瓦特计实际上就是根据“二表法”的原理设计的。求：功率表W1、W2的读数。例电机ACB已知：电机的功率为 2.5 kW, 。 （设电机为星形接法，N为其中点。） 电源线电压为380V，各相对称。电机ACB（1）求电流大小ACBZBZAZCN设：（2）求电流、电压的相位关系则：ACBZBZAZCN间的相位差已知电机的同理，由相量图可得间的相位差W1的读数为 833.3瓦W2的读数为 1666.7瓦相序的判定三相交流电动势出现最大值的先后顺序称为三相电源的相 序。A - B - C 称为顺相序A - C - B 称为逆相序将相序指示器接至三相电源 上，便可测出相序： 假设电容C接的是A相， 则 L1、L2 较亮者为B 相，另一相为C相。证明，请见教 材P191和P192C灯泡相序指示器L1L2灯泡三相交流电路的小结（1）-三相电源三相三线制三相四线制ACBNACBACB三相电源一 般都是对称 的，而且多 用三相四线 制接法。三相交流电路的小结(2)-三相负载星形负载三角形负载ACBNZZZACBZZZ三相交流电路的小结(3)-三相电路计算负载形接法对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：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。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载Y形接法电源对称时：三相交流电路的小结(4)-三相功率计算三相总功率：负载对称时： 和接法 无关第四章结 束