第3章三相交流电路

负载的各相电流均为12.2A。 答： 负载的各相电流均为 。
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题4-5 电路如图所示，电源线电压为 电路如图所示，电源线电压为380V，各相负载均为 ，
10 ，试问，这能否算是对称负载和对称三相电路？ 试问，这能否算是对称负载和对称三相电路？ 试计算各相电流和中线电流，并画相量图。 试计算各相电流和中线电流，并画相量图。 因三相复阻抗不同， 解： 1. 因三相复阻抗不同，所以不是 对称负载，也不是对称三相电路。 对称负载，也不是对称三相电路。 2. 计算各相电流和中线电流： 计算各相电流和中线电流：
& 设 U U = 220 ∠ 0 °V
则
& UV = 220∠ −120°V & U W = 220∠120°V
接下页
各相电流： 各相电流：
& U U 220∠0° & IU = = = 22∠0° A ZU 10
& UV 220 −120 ∠ ° & = = = 22∠−30A IV ZV 10∠−90°
第3章 三相交流电路 章
3.1 三相电源 3.2 负载星形联结的三相电路 3.3 负载三角形联结的三相电路 3.4 三相电路的功率 3.5 三相电路的测量
3.1 三相电源
三相发电机产生相位互差1200的三相电动势 一、产生 三相发电机产生相位互差 瞬时值 相量 & = E 00 eu = Em sinωt EU 表达式 表达式
A 一层楼 N 二层楼 B C 三层楼
...
Ul
UP
= 380
220
V
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则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。 则每盏灯上都可得到额定的工作电压220V。 额定的工作电压220V
照明电路的一般画法
A B C ... N
一 层 二 层
...
三 层
...
零线上不能加 刀闸和保险
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讨论
照明电路能否采用三相三线制 供电方式？ 供电方式？
uBC iC
线 电 流
iBC
& & & IA = IAB − ICA & & & I =I −I
B B C A B
& & & IC = ICA − IBC
A
uCA
B C
u AB
iA i AB
iCA
ZAB ZBC ZCA
iB
uBC iC
iBC
（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。 （2）负载对称时（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），各相电流 ）负载对称时（ 有效值相等，相位互差120 有效值为： 有效值相等，相位互差120° 。有效值为：
2.3 负载三角形联接的三相电路
A
iA
uCA
B C
u AB
iB
iAB
iBC
iCA
uBC iC
线电压= 特点：线电压=相电压
& & Ul = U p
各电流的计算
A 相电流
iA
uCA
B C
u AB
iAB
iB
iCA
ZAB Z CA ZBC
& UAB & IAB = ZAB & UBC & IBC = ZBC & UCA & ICA = ZCA
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Y 负载Y形接法 对称负载时： 对称负载时： 负载∆ 负载∆形接法 对称负载时： 对称负载时：
& & Il = I P & = 3 U ∠30o & Ul P
三层楼
结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。 结果二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。
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问题2：若一楼断开， 问题 ：若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼 三楼接通。 灯的数量不等（ 灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的 结果如何？ 1/4 ）结果如何？ 分析
A R3 R2 B C
1 U R 3 = × 380 = 76 V 5 4 U R 2 = × 380 = 304 V 5
& UW 220∠120° & IW = = = 22∠30° A ZW 10∠90°
中线电流： 中线电流： 相量图： 相量图：
& UW
& IW & IU
& IV & UU
& IN
& & & & I N = I U + I V + I W = 60.1∠0° A
& UV
应用实例----照明电路 应用实例----照明电路 ---正确接法: 正确接法 每层楼的灯相 互并联, 互并联,然后 分别接至各相 电压上。 电压上。设电 源电压为： 源电压为：
结果：二楼灯泡上的电压超过额定电压， 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。 灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。
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关于零线的结论
负载不对称而又没有中线时， 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， 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: 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 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。 三相制供电，而且必须保证零线可靠。 中线的作用在于， 中线的作用在于，使星形联接的不对称负载得到相 在于 等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不 等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不 允许接熔断器、也不允许接开关。 允许接熔断器、也不允许接开关。 返回
u u = 311 sin(ωt + 30°)V u w = 311sin(ωt + 150°)V
相量表达式： 相量表达式：
相量图： 相量图：
& UW
& UU
& U U = 220∠30°V & U W = 220∠150°V
& UV
某对称三相电路，线电压380V，对称负载作星形接法， ，对称负载作星形接法， 题3-4 某对称三相电路，线电压
& = 3 I ∠ − 30 o & Il P & & U P = Ul
题3-7（1） 拟选用额定电压为220V的负载组成三相电路，对于线电压为 的负载组成三相电路， 拟选用额定电压为 的负载组成三相电路 380V和220V的两种电源，负载应如何联结？三相对称负载为 的两种电源， 和 的两种电源 负载应如何联结？ 试求出上述两种情况下的相电流和线电流。 Z = 20∠45°Ω 试求出上述两种情况下的相电流和线电流。 解： 对于线电压为 对于线电压为220V的电源， 应联结成三角形！！ 的电源， 负载应怎样联结？？？ 负载应怎样联结？？？ 的电源 应联结成三角形！！ 对于线电压为380V的电源， 负载应怎样联结？？？ 的电源， 负载应怎样联结？？？ 应联结成星形！！ 对于线电压为 的电源 应联结成星形！！ 相电流： 相电流：
iAB
iB
iCA
uBC iC
iBC
注意电路 中规定的 正方向
& & Ul = U p
& = 3I ∠ − 30° & Il p
3.2
3
三相电路计算
Y--- △方式
& IU
& IWU
相电流： 相电流：
& IUV
& IUV
& IVW
& IWU
& IV
& IW
线电流： 线电流：
& IVW
& IU
& IV
IAB = IBC = ICA = IP =
Up Z
负载对称时，三角形接法线、 负载对称时，三角形接法线、相电流的相位关系 负载为阻性的， 设：负载为阻性的，阻抗角为0 。
°
& IA
A
& ICA
& I AB
& U AB = U l ∠ 0 °
C
B
I& A = I& AB − I& CA
& UCA
& ICA
& & & 怎么来的？ & 怎么来的？ U UV = U U − U V = 3U ∠30 °
& − UV & UU
& U UV
300
& UV
& U VW
3.2 负载星形联结的三相电路 星 形 负 载
负载 联成 星形 三相四线制电路 负载 联成 三角形
角 形 负 载
三相三线制电路
1
负载联成Y形 负载联成 形， 有中线三相电路 简称： 简称：Y---Y0方式
& IW
相电流
& IV
每相负载 上的电流 表示为I 表示为 P
& IU =
& UU ZU
& IV =
& UV ZV
& IW =
& UW ZW
3.2
2
三相电路计算
Y---Y方式 方式 对于U 相来说， 对于 相来说，应 有这样的等效电路： 有这样的等效电路：
N
N′
& U N ′N