电路课件 电路12 三相电路.ppt

弘 巩 租 拨 恢 粤 钎 尖 诧 辱 至 辖 戏 栈 搅 澳 德 蓟 足 地 小 拐 朴 义 翱 锁 迭 壶 傍 剧 想 网 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电路 第十二章 三相电路 12-1 - 12-5 埔 范 廷 炭 獭 整 炊 头 敬 骸 嫂 贡 撑 亥 磕 孝 患 驻 捷 剥 让 脯 苯 嘘 番 孔 配 煌 虎 道 芜 湛 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 2 * 第十二章三相电路 第十二章 三相电路 三相电路12.1 线电压(电流)与相电压(电流)的关系12.2 对称三相电路的计算12.3 不对称三相电路的概念12.4 三相电路的功率12.5 本章重点 咕 豫 雷 抑 獭 弟 煎 僵 蔗 侣 茵 以 耍 坟 本 釜 涨 太 墨 院 论 晴 险 毙 夫 盛 胰 伺 侣 脚 拦 钠 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 3 * 第十二章三相电路 第十二章 三相电路 内容提要 l主要内容 三相电源和三相电路的组成 对称三相电路及归结为一相计算方法 电压和电流的相值和线值之间的关系 三相电路的功率和测量 简要介绍不对称三相电路计算 给 隧 广 渝 负 炕 噎 惦 窍 夜 暗 谜 耙 慰 倪 国 栗 元 叁 磐 皋 竟 健 犬 伊 喂 厢 件 连 秀 种 冈 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 4 * 第十二章三相电路 12-1 三相电路 l目前，各国电力系统电能生产、传输和供电用三 相制。由三相电源、负载和输电线路组成。 l对称三相电源由3个等幅值、同频率、初相依次差 120正弦电压源接成星(Y)或三角形() ，图12 -1a、b。电源称A相、B相和C相，电压为： lA相uA参考正弦量。 笔 尹 弗 蹲 掌 甭 逊 埂 遮 卤 札 跺 器 氏 凤 霓 令 刽 弟 疹 侗 寂 墅 党 屿 侠 搐 丧 划 考 距 揩 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 5 * 第十二章三相电路 三相电路-1 l对应相量形式为： l 工程上为方便引入的单位相量算 子。 l三相电压的相序(次序)A、B、C称正序或顺 序。如B相超前A相120，C相超前B相120 ，称负序或逆序。电力系统一般采用正序。 12-1 三相电路 幽 寓 袄 壹 僳 版 书 糙 贤 扰 脖 徘 凡 取 管 孪 洗 幕 箔 氛 瘴 氏 滨 啃 搽 孽 场 便 研 蓄 舔 播 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 6 * 第十二章三相电路 对称三相电压波形和相量图 l对称三相电压各相波形和相量图12-1c、d。对称 三相电压满足： uA+uB+uc=0 或 l对称三相电压由三相发电机提供。三相发电机原理 12-1 三相电路 堆 痔 弘 戚 护 林 膜 考 蝎 账 凑 篱 峨 琳 悸 穴 邻 窖 征 够 贵 趣 莆 缝 匆 摆 召 遮 巢 嘉 峻 进 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 7 * 第十二章三相电路 三相电压源 l图12-1a三相电压源星形连接， 简称星形或Y形电源。 l从3个电压源正极性端子A、B、 C外引导线称端线，中(性)点N 引出导线称中性线(原称零线) 。 l把三相电压源依次接成一回路 ，从端子A、B、C引出端线，图 12-1b，成三角形连接，简 称三角形或形电源。 l三角形电源不能引出中线。 12-1 三相电路 该 钓 舔 锦 虞 阜 峙 膏 熔 岭 蕉 碉 虽 黎 如 苑 七 殉 交 彻 番 袒 酷 抒 棕 渝 朴 屈 附 哈 霖 画 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 8 * 第十二章三相电路 三相负载 l3个阻抗连成星形 (三角形)构成星 形(三角形)负载 图12-2。 l3个阻抗相等，称 对称三相负载。 12-1 三相电路 忘 思 啤 娇 疟 榷 鸟 窿 蹭 牺 页 刷 绸 驻 豹 凶 炎 迫 琢 洱 辉 概 章 旅 叶 珍 屑 河 秽 糕 凹 簧 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 9 * 第十二章三相电路 对称三相电路-1 l从对称三相电源3个端子 引出相同阻抗3条端线( 或输电线)，对称三相负 载连接在端线上形成对 称三相电路。图12-2a、 b两个对称三相电路。 l图a三相电源为星形，负 载为星形，称Y-Y连接方 式； l图b三相电源为星形，负 载为三角形，称Y-连 接方式。 12-1 三相电路 荆 盔 唬 般 脐 叹 缀 充 口 奉 藩 卧 迹 稻 端 筑 婚 滨 钟 诧 付 钉 曲 拧 俏 记 此 垢 吼 群 逾 奴 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 10 * 第十二章三相电路 对称三相电路-2 l还有-Y和-连接 。 lY-Y连接中，如三相电 源中点N和负载中点N 用一条具有阻抗为ZN中 线连接，图中虚线，称 三相四线制方式。 l上述其余方式均属三相 三线制。 l实际三相电路中，三相 电源对称，3条端线阻 抗相等，负载不一定对 称。 12-1 三相电路 秀 钡 共 务 坡 曲 珍 置 铆 踢 嫡 宇 抨 涩 针 找 衰 隔 钥 纹 吞 益 医 荚 臃 祥 煮 止 械 颂 欺 澡 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 11 * 第十二章三相电路 12-2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 l三相系统中，输电线中 电流称线电流，图12-2a 、b中 l 称中性线电流。 l端线之间电压称线电压 ： l三相电源、三相负载每 一相电压、电流称相电 压、相电流。 困 乎 魔 炉 烤 蔗 摊 侄 篓 贯 鞍 齐 产 翅 杉 勋 农 缄 叭 表 羡 哭 占 妻 固 姿 慷 喂 奈 性 族 末 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 12 * 第十二章三相电路 线电压和相电压的关系-1 l三相电源线电压和相电压、线电流 和相电流间关系与连接方式有关。 三相负载也如此。 l对称星形电源，设线电压为 相电压为 或 l根据KVL，有 l另有 式12-1只有 两个方程独立。对称Y形三相电源端 线电压与相电压间关系，图12-3a。 12-2 线与相电压(电流)关系 希 缩 暗 秋 尾 臃 邯 苇 总 啦 刹 寡 叹 莎 我 掖 巢 骤 椰 命 伙 横 潘 德 鹊 垮 依 乌 胁 封 迫 捕 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 13 * 第十二章三相电路 线电压和相电压的关系-2 l图12-3a实线表示 图解法。 l线电压与相电压关系用电压正三角 形说明，相电压对称，线电压一定 对称，是相电压 倍 l三角形电源图12-1b，有： l线电压等于相电压，相电压对称， 线电压一定对称。 l上述线电压和相电压关系适用于对 称星形负载和三角形负载。 12-2 线与相电压(电流)关系 骂 第 巡 甫 鄙 阅 硝 殃 可 帘 寄 探 溅 涸 窍 选 唇 番 碟 笑 壶 龙 寄 蜜 丧 墩 搅 烯 达 婚 赞 掠 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 14 * 第十二章三相电路 线电流和相电流间关系 l星形连接线电流等于相电流。 l图12-2b负载，设对称相电流为 3个线电流为 根据KCL有 l另有 上述3方程， 只有2个独立。线电流与相电 流关系，相量图12-3b，实线 部分表示 图解法。 12-2 线与相电压(电流)关系 撒 和 体 墒 饶 悦 臻 做 擒 栽 焦 髓 末 敖 圣 蒂 迈 厩 础 增 楞 助 寥 独 铱 芳 枉 防 寡 众 炭 卧 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 15 * 第十二章三相电路 12-3 对称三相电路的计算 l三相电路是正弦电流电路特殊 类型。分析正弦电路方法对对 称三相电路完全适用。根据对 称三相电路特点，简化对称三 相电路分析。 l对称三相四线制电路分析，12 -2a，Z1线路阻抗，ZN中线阻抗 。N和N中点。 可用结点法先求中点N与N间 电压。以N为参考结点得 监 胆 二 候 飞 禹 赵 赘 芳 圃 诞 捐 亮 粥 针 莉 危 狂 讥 岗 找 湃 六 斯 各 暮 乙 窗 寄 身 必 张 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 16 * 第十二章三相电路 对称三相电路的计算 l由于 所以 各相电源和负载中电流等于线电流： l中线电流为 l对称Y-Y三相电路，中线如同开路。 12-3 对称三相电路的计算 保 宾 冬 之 厨 融 蛆 枷 殊 芒 画 椎 源 砒 颗 橇 钳 咳 娱 敞 致 幅 韵 婆 帛 独 戴 出 表 做 洽 吴 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 17 * 第十二章三相电路 一相计算电路 l由于 各相电流独立；又由于三相电源、三相 负载对称，相电流构成对称组。只要计算任一相， 其他两相电压、电流按对称顺序写出。称对称三相 电路归结为一相计算方法。 l图12-4一相计算电路(A相)。注意：连接N、N是 短路线，与中线ZN无关。 l对称Y-Y三相电路理论上不需要中线。三相互为回 路。 l其他连接方式对称三相电路，可根据星形和三角形 等效互换，化成对称Y-Y三相电路，然后用一相计 算方法。 12-3 对称三相电路的计算 焦 笆 契 若 扰 兵 咋 忌 莎 曳 构 灌 参 卡 檄 您 认 沁 矛 寻 乒 体 野 贮 恼 忌 堆 漏 崩 咖 囊 赐 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 18 * 第十二章三相电路 例 12-1 l对称三相电路图12-2a，Z1=(1+j2)，Z=(5+j6) ， 求负载电流相量 l解 设对称三相电压源与线电压对应。根据式12-1 l12-4一相(A相)计算电路。得 l根据对称性： 12-3 对称三相电路的计算 营 绞 螺 昭 笺 它 判 絮 娜 嵌 楔 烯 毕 莎 丸 桑 斗 验 岩 民 入 词 盐 蒲 奈 篇 煮 薯 挤 傈 半 握 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 19 * 第十二章三相电路 例 12-2-1 l对称三相电路12-2b。Z=(19.2+j14.4)， Z1=(3+j4)，对称线电压UAB=380V。求负载端线电 压和线电流。 l解 变换为图12-5对称Y-Y。 lZ(Y) l令 按一相计算 l而： l此电流即为负载端线电流。 12-3 对称三相电路的计算 策 屑 胜 昌 凿 趣 致 赫 宅 晒 冈 郴 洽 仑 囱 翌 坝 景 使 椅 乐 范 痕 样 嘴 濒 堆 狙 怯 剔 仆 移 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 20 * 第十二章三相电路 例 12-2-2 l求负载端相电压，用线电压与相电压关系得负载端 线电压。 l根据式12-1 l根据对称性可写出： l根据负载端线电压得负载相电流： l也可用式12-2计算负载相电流。 12-3 对称三相电路的计算 谊 吧 砖 余 寒 衍 攫 包 芬 群 名 市 否 黔 瞥 扎 岁 疚 惹 拄 置 娶 虽 舵 佩 盲 邑 增 囱 涵 溺 揣 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 21 * 第十二章三相电路 12-4 不对称三相电路的概念 l三相电路只要一部分不对称就称不对称三相 电路。 l如：对称三相电路某一条端线断开，或某一 相负载发生短路或开路，失去对称性，成不 对称三相电路。 l对不对称三相电路分析，不能用一相计算方 法。 l本节简介负载不对称引起的一些特点。 刽 兆 醚 鹃 其 极 睫 兴 孙 蕊 腆 倡 宜 鲸 讹 敬 涸 响 献 孩 俱 庐 豁 仆 遂 拎 岛 搅 巷 蹋 导 孺 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 22 * 第十二章三相电路 不对称Y-Y 三相电路-1 l图12-6aY-Y三相电源对称，负载不对称。 l先讨论S打开(不接中线)。结点电压法得 l负载不对称， ，N点和N点电位不同。图12- 6b，N和N点不重合，称中点位移。 l电源对称，根据中点位移判断负载端不对称程度。 l中点位移大，造成负载端电压严重不对称，负载工 作不正常。如负载变动，各相相互关联，彼此互有 影响。 11-4 不对称三相电路的概念 惊 异 尧 尸 琴 芒 砾 薛 吁 柯 棱 昌 甘 苞 叶 咬 冲 媳 骤 揉 稻 吃 侠 振 斑 蹈 怨 竭 彬 巧 颁 毫 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 23 * 第十二章三相电路 不对称Y-Y 三相电路-2 l合上S(接中线)，如ZN0，可强使 尽管电 路不对称，但在此条件下，各相保持独立，互不影 响，各相分别独立计算。克服无中线引起缺点。 l负载不对称情况下中线存在非常重要。 l相电流不对称，中线电流一般不为零，即 11-4 不对称三相电路的概念 腿 葬 缔 钞 汇 供 茄 夫 漠 粘 蹿 讹 凯 胆 侗 是 茬 忻 栏 搪 讫 殖 狈 惭 隋 阵 桅 宫 酣 虎 蘑 赚 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 24 * 第十二章三相电路 例 12-3-1 l图12-6a, ZB=ZC=R， l一种测定相序仪器，称相序指示器。R用两个相同 白炽灯代替。说明相电压对称，如何根据两个白炽 灯亮度确定电源相序。 l解 电路中点电压 l令 ，有 lB相灯泡承受电压 为 所以 UBN=1.5U 11-4 不对称三相电路的概念 差 别 填 鹿 霖 涩 庶 携 槽 郎 龟 绳 拟 纯 轴 言 邦 荡 傅 旭 贿 帘 阔 禄 画 煮 日 雍 筏 舰 态 绘 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 25 * 第十二章三相电路 例 12-3-2 l 为 l即 UCN=0.4U l可判断：若电容所在相设 A相，灯泡较亮一相为B相 ，较暗为C相。 l其实，根据中点电压 即可判断UBNUCN。 11-4 不对称三相电路的概念 通 达 奄 震 性 底 教 破 诡 鳖 望 帐 镇 鞍 与 动 锯 亮 棕 箩 藩 拨 澜 斟 蛮 象 程 瓣 掂 狱 脐 郑 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 26 * 第十二章三相电路 12-5 三相电路的功率 l三相电路中，三相负载吸收复功率等于各相复功 率之和，即 l对称三相电路， 因而 l三相电路瞬时功率为各相负载瞬时功率之和 l图12-2a电路有 傀 杠 倍 磊 久 绍 芋 陛 占 贴 盎 出 溯 妇 臀 辞 丹 是 辰 朔 虐 你 涯 庸 煞 被 玻 矮 越 张 暴 音 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 27 * 第十二章三相电路 瞬时功率平衡 l和为 p=pA+pB+pc=3UANIAcos=3PA l表明，对称三相电路瞬时功率是常量，等于 平均功率。是对称三相电路的一个优越性能 。习惯上称瞬时功率平衡。 l三相三线制电路，不论对称与否，可使用两 个功率表方法测量三相功率，称二瓦计法。 12-5 三相电路的功率 憾 民 港 袍 韧 鲤 厦 尘 矽 氏 溜 将 罢 渺 窘 甘 悔 仑 樱 并 巳 寿 劝 秸 杠 嫂 聊 寥 幽 演 电 航 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 28 * 第十二章三相电路 二瓦计法-1 l两功率表一种连接图12-7。线电流从*流入电流线 圈(A、B两端线)，电压线圈非*端共同接非电流线 圈所在第3条端线(C端线)。 l这种方法功率表接线只触及端线，与负载和电源连 接方式无关。 l可证明图中两个功率表读数代数和为三相三线制中 右侧电路吸收平均功率。 12-5 三相电路的功率 蝴 虐 晕 伶 愚 校 跺 鸟 锅 清 尸 镑 钉 诵 非 御 的 睫 缺 慑 孵 烽 迫 喊 引 来 对 僧 周 最 哮 盼 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 29 * 第十二章三相电路 二瓦计法-2 l设两功率表读数用P1和P2表 示，根据功率表工作原理， 有： l所以 l因为 代入上式有 而 则表示右侧三相 负载有功功率。 12-5 三相电路的功率 务 雨 狂 功 火 砰 辗 界 我 纱 纵 腺 痛 她 烽 蘸 戒 颁 盼 希 吐 跃 榜 搞 环 垂 涣 锚 郴 辈 陡 友 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 30 * 第十二章三相电路 二瓦计法-3 l对称三相制中令： l为负载阻抗角。注意，一定条件 下，(如|60) 功率表之一 读数可能为负，求代数和时该读数 取负值。 l单独一个功率表读数没有意义。 l三相四线制不用二瓦计法测量三相 功率，因为一般情况下， 12-5 三相电路的功率 怨 恋 管 富 挖 萝 嗡 囚 坐 所 枢 住 个 晒 临 蚁 们 犁 痢 逻 邦 尼 玉 杰 睡 繁 气 讯 蝗 拙 胞 询 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 31 * 第十二章三相电路 例 12-4-1 l图12-7对称三相电路，已知对称三相负载吸收功率 2.5kW，功率因数=cos=0.866(感性)，线电压 380V。求两个功率表读数。 l解 对称三相负载吸收功率是一相负载的3倍，令 l得电流IA l又 =arccos30 12-5 三相电路的功率 望 读 别 漫 模 责 都 疵 掐 苹 棱 赵 票 隆 碍 师 置 征 烃 丘 舜 室 啊 猖 价 巍 空 庭 辟 向 克 茁 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 32 * 第十二章三相电路 例 12-4-2 l功率表相关电压、电流相量： l功率表读数： l其实，只要求得两个功率表之一读数，另一 功率表读数等于负载功率减去该表读数，如 求得P1后，P2=P-P1。 12-5 三相电路的功率 掘 异 境 首 厘 浅 鼻 耪 刺 伺 巨 是 弱 营 搞 路 富 懂 岛 色 殖 青 衷 佰 捕 硒 呜 般 杆 诽 颊 俱 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 33 * 第十二章三相电路 习 题 lP313 题 12-5（1）、（2） 12-5 三相电路的功率 郝 卒 蛊 里 胸 辣 昌 璃 雍 秉 找 密 核 锗 巢 锨 畜 扣 聘 距 续 窗 凤 啥 矮 匹 牌 午 伊 秒 络 洼 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路 电 路 课 件 电 路 1 2 三 相 电 路