下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页星星形连接形连接三角三角形连接形连接不对称不对称对称对称对称对称不对称不对称 第第3 3章章 三相正弦交流电路三相正弦交流电路3.1 3.1 三相交流电源三相交流电源3.2 3.2 三相负载的连接三相负载的连接3.3 3.3 三相电路的功率三相电路的功率3.4 3.4 安全用电安全用电下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页序：序： 上一上一章章讨论的单相讨论的单相正弦正弦交流电路，是三相交流电路，是三相正正弦交流电路弦交流电路中的一相。中的一相。 目前世界上电力系统的供电方式，绝大多数目前世界上电力系统的供电方式，绝大多数采用的是三相制。采用的是三相制。 所谓三相制，是由三个频率、大小相同所谓三相制，是由三个频率、大小相同,相位相位不同的不同的正弦正弦交流电压源作为电源的供电体系。交流电压源作为电源的供电体系。简称简称三相交流电源。三相交流电源。第第3 3章章 三相正弦交流电路三相正弦交流电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.1.1 三三相电源的产生相电源的产生三相交流发电机的构造：三相交流发电机的构造：定子、转子定子、转子。定定子子三个定子线圈完三个定子线圈完全相同，空间位全相同，空间位置互差置互差120120度。度。AXYBZC转子转子AYBZXC3.1 3.1 三相交流电源三相交流电源下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页转子转子三相电源的产生三相电源的产生转子线圈通直流，转子线圈通直流，并由机械力带动并由机械力带动匀速转动。匀速转动。AYBZXC定定子子SN+-转子转子磁通按磁通按正弦正弦规律分布规律分布下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三三 相相 电电 动动 势势特征：特征：三相对称电动势三相对称电动势大小相等，频率相同，相位互差大小相等，频率相同，相位互差120120。 三相电源的产生三相电源的产生转子转子AYBZSNXC+-定定子子 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 AXYCBZSN三相电动势三相电动势相序：相序：三相交流电动势依次出现正的最大值的顺序三相交流电动势依次出现正的最大值的顺序, ,称称为三相电源的相序。为三相电源的相序。A -B -C A -B -C 称为正（顺）相称为正（顺）相序。序。Em下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相电动势三相电动势Em下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页AXYBZOC中线（或中线（或零线）零线）相线或端线（火线）相线或端线（火线）相线或端线（火线）相线或端线（火线）相线或端线（火线）相线或端线（火线）相电压相电压：相线相线与中线间的与中线间的电压电压 。线电压线电压：相线相线与与相线相线间的间的电压电压 。三相四三相四线制线制uAOuBOuCOuABuBCuCA中点中点O O：X X、Y Y、Z Z的公共点的公共点（与大地相接时称地线）（与大地相接时称地线）星形星形(Y)连接连接3.1.2 三三相电源相电源的星形连接的星形连接下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页相电压瞬时值表示式：相电压瞬时值表示式：线电压：线电压：三相电源的星形三相电源的星形(Y)(Y)连接连接AXYBZOCuAOuBOuCOuABuBCuCA设：设：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页线电压线电压三相电源的星形三相电源的星形(Y)(Y)连接连接下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页线电压与相电压的关系：线电压与相电压的关系：三相电源的星形三相电源的星形(Y)(Y)连接连接为线电压为线电压为相电压，为相电压，日常生活与工农业生产常用电压等级日常生活与工农业生产常用电压等级:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.2 3.2 三三相负载的连接相负载的连接三相负载三相负载（如三相交流电动机、（如三相交流电动机、三相变压器等）三相变压器等）三相电路三相电路的负载的负载单相负载单相负载（如（如家用电器、实验仪器、家用电器、实验仪器、电灯等）电灯等） * *工农业生产及生活用电多为三相四线制电工农业生产及生活用电多为三相四线制电源提供，源提供，负载接入电源的原则，应视其额定电负载接入电源的原则，应视其额定电压而定。压而定。三三相负载相负载的连接的连接星形连接星形连接三角形连接三角形连接下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相电路的负载三相电路的负载AB电源电源CO保险丝保险丝额定电压是额定电压是220220伏的单伏的单相负载，应相负载，应接相电压接相电压. .额定电压是额定电压是380380伏的伏的单相单相负载，应负载，应接线电压接线电压.额定电压是额定电压是380380伏的三相电动机负载，应接三根火伏的三相电动机负载，应接三根火线上。线上。220v220v三相负载三相负载380v380v如：如：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 若大量使用单相负载（如电灯）时，应均匀若大量使用单相负载（如电灯）时，应均匀分配在三相，不能集中在一分配在三相，不能集中在一相。相。三相电路的负载三相电路的负载AXYBZOC电源电源3、4层楼层楼ZACB.1、2层楼层楼5、6层楼层楼下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.2.1 负负载的星载的星形形连接连接相电流相电流：线电流：线电流：三三相相四四线线制制ACBOZ1Z3Z2负载负载星形连接星形连接: :负载的额定电压等于电源的相负载的额定电压等于电源的相电压电压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页星星接三相四线制对称负载接三相四线制对称负载ZZZ特征特征：（中线电流为（中线电流为0 0）既然既然 ，是否可以取是否可以取消中线？消中线？下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页负负 载载三相三三相三线制线制星接三相四线制对称负载星接三相四线制对称负载ZZZEm下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页求：各相电流求：各相电流? ?已知已知：每相负载为：每相负载为：电源电压对称，且：电源电压对称，且：例例1 1星接三相四线制对称负载星接三相四线制对称负载ZZZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解：以解：以A A相为例相为例ZZZ例题例题2 2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页根据对称关系，可得根据对称关系，可得例题例题2 2ZZZ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例题例题2 2求：求：各相、线各相、线及中线电流。及中线电流。解：解：1 1、各相电压、各相电压负载星负载星接（接（负载不对称）负载不对称）已知已知：R R、L L、C C及三相线电压。及三相线电压。RACBOLC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2 2、相电流、相电流例例2 2RACBOLC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例题例题2 23 3、线电流：、线电流：4 4、中线电流：、中线电流：RACBOLC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1 1、负载不对称又没有中线负载不对称又没有中线时，负载上相电时，负载上相电压出现不对称，有可能超过用电器的额定电压出现不对称，有可能超过用电器的额定电压，这压，这是不允许的是不允许的。2 2、中线的作用，在于使星接不对称负载的中线的作用，在于使星接不对称负载的相电压保持对称；为了保证负载上相电压对相电压保持对称；为了保证负载上相电压对称，中线在运行中不允许断开（称，中线在运行中不允许断开（中线上不允中线上不允许接保险丝）。许接保险丝）。综上综上负载星负载星形形连接连接下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页ACBo保险丝保险丝中线中线电源端电源端负载端负载端正确的接法：正确的接法：负载星负载星形形连接连接下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.2.2 负载的三角负载的三角形连接形连接相电流：相电流：ACB负载三角负载三角形形连接：连接：负载的额负载的额定电压等于电源的线电压。定电压等于电源的线电压。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页负载的三角负载的三角形连接形连接线电流：线电流：感性负载感性负载当负载对称时，当负载对称时， 线线/ /相电压、线相电压、线/ /相相电流都对称。电流都对称。ACB下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页负载的三角负载的三角形连接形连接感性负载感性负载线线/ /相电流一般关系式：相电流一般关系式：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.3 3.3 三三相电路的功率相电路的功率 一般关系式：一般关系式：对称负载：对称负载：有功功率有功功率下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页星形接法对称负载：星形接法对称负载：三相电路的功率三相电路的功率ZZ注意：注意： 角仍然角仍然是相电压与相电是相电压与相电流间的夹角！流间的夹角！下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三角形接法对称负载：三角形接法对称负载：三相电路的功率三相电路的功率ACB下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 依照相同的方法可得依照相同的方法可得三相对称负载三相对称负载电路的电路的无无功功功率及功率及视在功率：视在功率：三相对称负载三相对称负载三相电路的功率三相电路的功率有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例题例题3 3ACB已知：已知：求：求：解：解：1 1、星接负载、星接负载线电流：线电流：IAYIAD下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例题例题3 3ABC解：解：2 2、三角形负载是电阻。三角形负载是电阻。 相电流与负载的相电压同相；相电流与负载的相电压同相；线电流比相电流大线电流比相电流大 倍，相位倍，相位落后落后 。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页例题例题3 3ACB解：解：3 3、求求下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 三相对称负载作三角形联结，三相对称负载作三角形联结，UL =220V，当，当S1、 S2 均闭合时，各电流表读数均为均闭合时，各电流表读数均为17.3A，三相功率，三相功率 P = 4.5 kW，试求，试求: 1) 每相负载的电阻和感抗；每相负载的电阻和感抗； 2) S1合、合、S2断开时断开时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P； 3) S 1断、断、S 2闭合时闭合时, 各电流表读数和有功功率各电流表读数和有功功率P。Z ZCACAAAAS S1 1S2ZABZBCC CA AB B例题例题4 4下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页或：或：P =I 2R P =UIcos tg =XL / R 解：解：(1) 由已知条件可求得由已知条件可求得Z ZCACAAAAS S1 1S2ZABZBCC CA AB B下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2) S2) S1 1闭合、闭合、闭合、闭合、S S2 2断开时断开时断开时断开时 IA=IC =10A IB =17.32 A 流过电流表流过电流表流过电流表流过电流表 A A、C C 的的的的电流变为相电流电流变为相电流电流变为相电流电流变为相电流 I IP P，流，流，流，流过电流表过电流表过电流表过电流表B B 的电流仍为的电流仍为的电流仍为的电流仍为线电流线电流线电流线电流I IL L 。因为开关因为开关s s均闭合时均闭合时 每相有功功率每相有功功率每相有功功率每相有功功率 P =1.5 kW 当当 S S1合、合、S S2断时，断时，ZAB、ZBC 的相电压和相电流不的相电压和相电流不变，则变，则PAB、PBC不变。不变。P = PAB+PBC = 3 kWkWS S1 1AAAS S2 2Z ZABABZ ZCACAZ ZBCBCC CA AB B下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页IB = 0A 3) S3) S1 1断开、断开、断开、断开、 S S2 2闭合时闭合时闭合时闭合时变为单相电路变为单相电路变为单相电路变为单相电路Z ZA AB BZ ZBCBCZ ZCACAA AC CI1I2 I1 仍为相电流仍为相电流仍为相电流仍为相电流 IP ， I2 变为变为变为变为 1/2 IP 。 IA=IC =10 A+ 5 A= 15A I2 变为变为变为变为 1/2 IP，所以所以所以所以 AB AB、 BCBC 相的功率变为原来的相的功率变为原来的相的功率变为原来的相的功率变为原来的1/4 。 P = 1/4 PAB+ 1/4 PBC +PCA = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kWAAAS1S S2 2Z ZABABZ ZBCBCZ ZCACAA AB BC C下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如问这是什么原因？这楼的电灯是如何连接的何连接的？同时发？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因是什么原因？解解解解: : ( (1) 1) 本系统供电线路图本系统供电线路图本系统供电线路图本系统供电线路图P 三三层层二层二层A AB BC CN N+一层一层思考题思考题下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页三相交流电路小结三相交流电路小结对称负载：对称负载：（不论（不论星接角接）星接角接）电压对称、电流电压对称、电流对称，只需计算一相对称，只需计算一相不对称负载：不对称负载：每相分别计算。每相分别计算。星形接法星形接法三角形接法三角形接法电源电源对称对称负载负载下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 第第3 3章章 三三 相相 电电 路路结结 束束