第四章第四章三相正弦交流电路三相正弦交流电路4.1对称三相正弦量对称三相正弦量三相制：三相制：三个电压源，频率相同，波形相同，相位不三个电压源，频率相同，波形相同，相位不同，同，由它们组成的供电体系。由它们组成的供电体系。对称三相正弦量对称三相正弦量:三个频率相同，幅值相同，相位互三个频率相同，幅值相同，相位互差差120度度的正弦电流或电压的正弦电流或电压。一：对称三相正弦量的产生对称三相正弦量的产生由三相交流发电机产生。由三相交流发电机产生。对称三相交流电的产生对称三相交流电的产生AXYCBZSN定子定子转子转子 定子中放三个线圈：定子中放三个线圈：A XB YC Z首端首端末端末端三线圈空间位置三线圈空间位置各差各差120o转子装有磁极并以转子装有磁极并以 的速度旋转。三个的速度旋转。三个线圈中便产生三个单相电动势。线圈中便产生三个单相电动势。二、对称三相正弦量的表达式对称三相正弦量的表达式一般以一般以A相电压相电压uA为参考正为参考正弦量弦量 对应的相量形式为：对应的相量形式为： 三相正弦交流电出现正幅值（或相应零值）的三相正弦交流电出现正幅值（或相应零值）的先后顺序称为先后顺序称为相序。相序。A-B-C-A正序或顺序正序或顺序；A-C-B-A反序或逆序。反序或逆序。4.2三相电源的连接三相电源的连接一般有一般有Y形形（星形）和（星形）和形形（三角形）（三角形） 1、星形联接（、星形联接（Y） 公共点（公共点（N N）：中点：中点中线中线：中点引出的导线中点引出的导线端线端线：由正极性端引出的导线：由正极性端引出的导线。 如：如：A AA A、B BB B、C CC C相电压相电压：端线与中线间的电压。：端线与中线间的电压。 如：如： 简写为简写为 线电压：线电压：端线与端线间的电压。端线与端线间的电压。如：如： 线电压和相电压的关系线电压和相电压的关系若：相电压有效值若：相电压有效值-Up，线电压有效值，线电压有效值-Ul设设 则线电压：则线电压： 结论结论（1 1） U Ul l 3 3U Up p ，U Ul l超前相应的超前相应的U Up p 30度度线电压线电压 对称。对称。 （2）（3）2、三角形联接（、三角形联接（） 顺次连接时，电源内部顺次连接时，电源内部没有环流。没有环流。 所以相电压等于线电压，即所以相电压等于线电压，即U Ul lU Up p 4.3三相负载的三相负载的Y形（星形）连接形（星形）连接三相负载的接法也有两种：三相负载的接法也有两种：Y形（星形）和形（星形）和形形（三角形）（三角形）三相负载由三部分组成，每一部分为一相负载三相负载由三部分组成，每一部分为一相负载 对称负载：三相负载的阻抗模和阻抗角都相同对称负载：三相负载的阻抗模和阻抗角都相同由三相电源与三相负载联接而成的系统，一般有以由三相电源与三相负载联接而成的系统，一般有以下三种情况：下三种情况：1、Y0Y0接：电源接：电源Y接、负载接、负载Y接接(三相四线制三相四线制，有中线有中线)2、YY接：电源接：电源Y接、负载接、负载Y接接(三相三线制三相三线制，无，无中线中线)3、Y接：电源接：电源Y接、负载接、负载接接(三相三线制三相三线制)ACBNZAZCZB相电流相电流(每相负载上的电流每相负载上的电流)：一、一、三相负载星形接法及计算三相负载星形接法及计算线电流线电流(三条端线上的电流三条端线上的电流)：:中线电流中线电流CNBNANNIIII&+=ACBNZAZBZC星形接法特点星形接法特点相电流相电流=线电流线电流1）2）每相负载承受电源的相电压每相负载承受电源的相电压二、对称负载星形接法时的情况二、对称负载星形接法时的情况ACBNZZZ线电流、相电流线电流、相电流计算通式：计算通式：结论结论1、 对称电路中不论有对称电路中不论有无中线情况都一样。无中线情况都一样。2、各相电压、相电流都是和电源同相序的、各相电压、相电流都是和电源同相序的对称量。对称量。3、每相电流、电压仅由该相电源和阻抗决、每相电流、电压仅由该相电源和阻抗决定，所以形成各相相互独立定，所以形成各相相互独立4、负载对称时，只需计算一相。负载对称时，只需计算一相。如：如：则：则：据此可直接得出另两相电流：据此可直接得出另两相电流：（中线电流为中线电流为0）5、负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相有效值即可。有效值即可。例：三相电源，例：三相电源，三相对称负载，三相对称负载，Y型接法，每相型接法，每相求：每相负载中的电流及各线电流相量。求：每相负载中的电流及各线电流相量。解：解：设设三、不对称负载星形接法时的情况三、不对称负载星形接法时的情况可看出无中线时，中性点之间可看出无中线时，中性点之间的电压较大，影响到负载各相的电压较大，影响到负载各相的电压。的电压。通常不对称时须有中通常不对称时须有中线线中线的作用：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。为了确保中线在运行中不断开，其上不允许相电压。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。接保险丝也不允许接刀闸。总结：总结：Y形（星形）连接时形（星形）连接时1、负载对称时，中线不起作用。不论有无中线、负载对称时，中线不起作用。不论有无中线2、负载不对称无中线时、负载不对称无中线时3、负载不对称有中线时、负载不对称有中线时应用实例应用实例-照明电路照明电路ACB.一组一组二组二组三组三组N正确接法正确接法:每组灯相互并联每组灯相互并联,然后分别接至各然后分别接至各相电压上。设电相电压上。设电源电压为：源电压为：每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可每组灯的数量可以不等，但每盏灯上都可得得到额定的工作电压到额定的工作电压220V。能否取消中线？能否取消中线？4.4三相负载的三相负载的形（三角形）连接形（三角形）连接ACB特点特点：1、不论负载是否对称：、不论负载是否对称：负载的相电压负载的相电压=电源的线电压电源的线电压同理：同理：设：负载为阻性的，阻抗角为设：负载为阻性的，阻抗角为0 。2、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ABC所以负载对称时三角形接法的特点所以负载对称时三角形接法的特点:ACB 负载对称三角负载对称三角形接法，负载形接法，负载两端的电压等两端的电压等于电源的线电于电源的线电压；线电流是压；线电流是相电流的相电流的倍，倍，相位落后对应相位落后对应的相电流的相电流30。各电流的计算各电流的计算ACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACA每相负载电流每相负载电流线线电电流流（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：ACBZABZBCZCA（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。负载对称时：负载对称时：4.5三相电路的功率三相电路的功率三相总有功功率：三相总有功功率： 由负载由负载性质决定性质决定星形接法时：星形接法时：三角形接法时：三角形接法时：UP、IP代表负载上的相电压和相电流代表负载上的相电压和相电流有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：瞬时功率瞬时功率p 对称：对称：三相交流电路的小结三相交流电路的小结(1)-三相电路计算三相电路计算负载负载 形接法形接法对称负载时：对称负载时：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。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形接法形接法对称负载时：对称负载时：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 三相交流电路的小结三相交流电路的小结(2)-三相功率计算三相功率计算三相总功率三相总功率：负载对称时：负载对称时：和接法和接法无关无关