三项电路
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第3章三相电路
0
波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。
u
uU
uV
uW ωt
UW
1200
1200
0
π
2π
1200
UU
UV
(a)相电压的波形图 (b)相量图
图3-3三相电源相电压的波形图和相量图
电源任意两根端线之间的电压称为线电 压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所 示。 U1 L
1
uU
W2
你可要记 住了！
I L 3I P
（3-16）
线电流落后相应的相电流300的相位角。
例2 三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V
§ 3.2
三相负载的联接
负载有单相负载与三相负载之分。对于 单相负载，应根据其额定电压接入电路。 若负载所需的电压是电源的相电压，应将 负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)
U V W N
ZU
ZV 图3-8 (a)
ZW
若负载所需的电压是电源的线电压，应将 负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)
UP=UL
很好记吧！
Hale Waihona Puke 思考题１．对称三相电源星形连接时，Ｕl= 3 Up ,线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 300 。
２．正序对称三相星形连接电源，若 UVW 380300V , 380/1500V， U U 220/1200 V， 220/-1200 V。 则 U UV UW
§3.1 三相交流电源
一、 概念
由三个幅值相等、频率相同、相位互差 120o的单相交流电动势按一定方式连接起来 所构成的电源称为三相交流电源。由三相电 源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或 变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的 基本原理如图3-1所示
波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。
u
uU
uV
uW ωt
UW
1200
1200
0
π
2π
1200
UU
UV
(a)相电压的波形图 (b)相量图
图3-3三相电源相电压的波形图和相量图
电源任意两根端线之间的电压称为线电 压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所 示。 U1 L
1
uU
W2
你可要记 住了！
I L 3I P
（3-16）
线电流落后相应的相电流300的相位角。
例2 三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V
§ 3.2
三相负载的联接
负载有单相负载与三相负载之分。对于 单相负载，应根据其额定电压接入电路。 若负载所需的电压是电源的相电压，应将 负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)
U V W N
ZU
ZV 图3-8 (a)
ZW
若负载所需的电压是电源的线电压，应将 负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)
UP=UL
很好记吧！
Hale Waihona Puke 思考题１．对称三相电源星形连接时，Ｕl= 3 Up ,线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 300 。
２．正序对称三相星形连接电源，若 UVW 380300V , 380/1500V， U U 220/1200 V， 220/-1200 V。 则 U UV UW
§3.1 三相交流电源
一、 概念
由三个幅值相等、频率相同、相位互差 120o的单相交流电动势按一定方式连接起来 所构成的电源称为三相交流电源。由三相电 源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或 变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的 基本原理如图3-1所示
《电路》第12章三相电路
Z
N–
+
B Zl
Z
–
+
C Zl
Z
A
a
+
Zl
Z
–
N
n
A
a
+
Zl
Z
–
N
n
例2 一对称三相负载分别接成Y和型。分别求线电流。
A A
Z
Z
Z
B
B
C
C
解
Z
Z
Z
11.3 不对称三相电路的概念
不对称 讨论对象
电源不对称（一般程度小，系统保证其对称)。 电路参数(负载)不对称情况很多。
电源对称，负载不对称
主要了解：中性点位移。
2. 对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可采用一 相（A相）等效电路计算。只要算出一相的电压、电流， 则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。
3. Y形联接的对称三相负载，其相、线电压、电流的关系 为：
2. Y–联接
A + _N
C+
+B
a
ZZ
c
Z
b
解法一
负载上相电压与线电压相等：
计算相电流： 线电流：
+
B
B
–
+
C
C N
X, Y, Z 接在一起的点称为Y联接,对称 三相电源的中性点，用N表示。
（2）三角形联接(联接)
三个绕组始末端顺序相接。
– +
–
A
+
A
–
B
–
B
+
+
C
C
三角形联接的对称三相电源没有中点。
三相电路的基本概念
三相电路的基本概念一、什么是三相电路？三相电路是指由三个相位的交流电组成的电路。
在三相电路中，三个电源相间相差120度，它们的电压和频率相同，且在任何时刻都存在至少两个电源在供电，因此三相电路具有高效、稳定的特点，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。
二、三相电路的基本组成1.三个电源三相电路中，三个电源通常指三个交流电源，它们的相位差为120度，电压和频率相同。
三个电源可以是三个独立的发电机，也可以是由一个变压器接入三相电网得到的三相电源。
2.三个负载三相电路中，三个负载通常指三个电动机或三个灯泡等电器设备。
三个负载的电流和功率可以不同，但是它们之间的相位差同样为120度。
3.三个导线三相电路中，三个导线通常指三根电缆或电线，分别连接三个电源和三个负载。
在三相电路中，通常使用三根相同的导线，其中一根被称为“相线”，另外两根被称为“零线”。
三、三相电路的工作原理在三相电路中，三个电源的相位差为120度，因此它们的电压和电流的变化情况也不同。
当三个电源同时供电时，三个负载也同时受到电力的驱动，它们之间的相位差同样为120度。
由于三个负载的电流和功率可以不同，因此三个电源的负载也可以不同，但是它们之间的相位差始终为120度。
三相电路的工作原理可以用图示来表示：图示中，三个电源分别为Ua、Ub、Uc，三个负载分别为Za、Zb、Zc，三个导线分别为La、Lb、Lc。
当三个电源同时供电时，三个负载也同时受到电力的驱动，它们之间的相位差同样为120度。
四、三相电路的应用三相电路具有高效、稳定的特点，广泛应用于工业、建筑、交通等领域。
下面介绍三相电路在工业领域中的应用：1.电动机控制三相电路可以用于电动机的控制。
在三相电路中，三个电源分别连接三个电动机，通过控制电源的开关，可以实现电动机的启动、停止、正反转等操作。
2.变频调速三相电路可以用于变频调速。
在三相电路中，通过改变电源的频率，可以实现电动机的调速，从而满足不同的生产需求。
《电子电工技术》课件——第四章 三相电路
2
I 3I 30
L3
3
U 31
I
3
I 3
I
U 12
1
I 2 U
I
2 I 3
I L1
23
负载对称时三角形接法的特点
L1
U 31 L2 L3
I L1
U 12
I 1
I
L2
U I
23
L3
I 3
ZZ Z
I 2
每相负载电压=电源线电压
I 3I
l
p
各线电流滞后于相应各相电流30°
第三节 三相负载的功率 每相负载
定子 W2
•
V1 转子
三相电动势 分别称为U、V、W相或1、2、3相
e E sin t
1
m
e E sint 120
2
m
e E sint 240
3
m
Em sin( t 120)
E E0 1
E E 120 2
E3 E 120
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º
称为对称电动势。
e 2
3
L2
L3
L1
e 1
e
L2
2
L3
(2)三相负载
星形负载
Z
Z
Z
三角形负载
Z
Z
Z
(3)三相电路计算
负载不对称时：各相电压、电流单独计算。 负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。
电流其余按对称原则，相线电流的关系一一写出。
三相电路的计算要特别注意相位问题。
负载Y形接法
I I
l
P
负载Y形接法有中线时
第5章 三相电路
5.3 负载三角形联结的三相电路（自学）
1. 连结形式
i1 L1 + –
结论1：U12=U23=U31=UL=UP
u u 12 31
结论2: 对称负载Δ 形联结时， –
i2
线电流IL 3IP(相电流),
L2 +
Z31
Z12
i i31 12 i23
Z23
且落后相应的相电流 30°。
u23 L3 –
UUU==UUU∠∠-°°
由相量图可得 φ ψU ψU
U12 3U1 30
同理：
U U U U
总结：
UU==UU∠∠-°°
U U
U U U
N R2
i
L2
u+–´2
u–+´3 L3
(b)
结论
(1) 不对称负载Y形连结又未接中性线时，负载相 电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越 高。
(2) 中性线的作用：保证星形联结三相不对称负载 的相电压对称。
(3) 若照明负载三相不对称，必须采用三相四线制 供电方式，且中性线 (指干线) 内不允许接熔断器或刀 闸开关。
220V电压, 正常工作。
② 中性线断开
L2
变为单相电路，如图(b) L3
所示, 由图可求得
I U23 380 A 12 .7 A R2 R3 10 20
U2 IR 2 12 .710V 127 V
U3 IR 3 12 .7 20V 254 V
R1
R3
相电流：流过每相负载的电流 I1‘N’ 、I2N’ 、I3N’ IP 线电流：流过端线的电流 I1、I2、I3 IL
第3章三相电路
解：U1l 380V U1 220 30V
U1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
220 30 (15 16 j22
j20)
203 30.8V
U2
220 150 16 j22
(15
j20)
203 150.8V
U1
22090 (15 16 j22
j20)
20390.8V
3.5 有一台Y形联结的三相电动机，接到线电压为 380V的对称三相电源上，电动机吸收的功率为5.3kW， cosφ＝0.8，φ＞0，求线电流的有效值，电动机的无功 功率。
解：
不改变。因为负载 对称，中线没有电流，不 影响负载电位。
3.2 题3.2图所示电路为对称三相四线制电路，电源线
电压有效值为380 V，Z=(6＋j8)Ω，求线电流
。
解：
U1 220V
设 U2 220 120V Z＝10∠53°Ω
U3 220120V
则
I1
U1 Z
220 22 53A 1053
若将电源的三相定于绕组末端U2、V2、W2连在一 起，分别由三个首端U1、V1、W1引出输电线，称为星 形联结。
每相上的电压 U1、U2、U3 方向从始端指向末端， 叫相电压
端线之间的电压 U12 、U23 、U31 称为线电压
线电压与相电压有如下的关系式
星
形
从图中得到：
联
结
即在对称三相电源的 星形联结中，线电压Ul是 相电压Up的 3 倍，线电压 超前对应的相电压30°， 线电流Il等于相电流Ip。
3.1 三相电源 对称的三相电源是由三个频率相同、振幅相同、初
相依次相差120°的正弦电源，按一定方式（星形或三 角形）联结组成的供电系统。
三相电电路基础知识
三相电电路基础知识一、什么是三相电电路？三相电电路是指由三根交流电线组成的电路，其中每根电线的电压和频率相同，但相位差120度。
在三相电电路中，电流和电压会交替变化，使得电力传输更加稳定和高效。
二、三相电电路的优势相比于单相电电路，三相电电路具有以下优势：1. 高效能：由于三相电路中的电流和电压交替变化，相位差120度，电力传输更加稳定，能够提供更高的功率输出。
2. 节省材料和成本：相比于单相电电路，三相电电路只需要三根电线和一台三相电源就可以实现电力传输，减少了材料和成本的使用。
3. 平衡负载：三相电电路中，三根电线的电压和频率相同，相位差120度，可以实现负载的平衡，避免了负载不均衡造成的电力浪费和设备损坏。
三、三相电电路的构成三相电电路由三个主要部分组成：三相电源、电力负载和电缆或导线。
1. 三相电源：三相电源是提供电力的来源，通常是由发电厂或变电站提供的，它产生三相交流电，电压和频率相同，相位差120度。
2. 电力负载：电力负载是指电路中需要消耗电能的设备或用途，如电动机、照明设备、加热设备等。
根据负载的不同，可以选择合适的功率和电压等级。
3. 电缆或导线：电缆或导线用于连接三相电源和电力负载，传输电能。
在选择电缆或导线时，需要考虑电流和功率的要求，以及电缆的绝缘材料和截面积等参数。
四、三相电电路的连接方式在三相电电路中，常见的连接方式有星形连接和三角形连接。
1. 星形连接：星形连接是将每个负载分别与三相电源的相线相连，形成一个星形结构。
这种连接方式适用于需要单独控制每个负载的情况，如照明设备、小型电动机等。
2. 三角形连接：三角形连接是将负载依次连接，形成一个闭合的三角形电路。
这种连接方式适用于大型电动机等需要较高功率输出的负载。
五、三相电电路的应用三相电电路广泛应用于工业和商业领域，主要用于供电、照明、动力传输等方面。
1. 供电：三相电电路可以提供稳定的电力供应，满足工业和商业用电的需求。
第七章 三相电路
I A I AB I C A g g g I B I BC I AB g g g I C I C A I BC
g g g
对称时还有关系式：
I A 3 I AB 30 g g I B 3 I BC 30 g g I C 3 I C A 30
对称三相电路Y-Y联结时有以下特点：
1） 中线不起作用 。无论有无中线、中线阻抗为多大，N、N’两 点 均可用无阻抗的导线相连接，而不影响电路工作状态；
2）独立性。每相负载直接获得对称的电源相电压。各相电压、电
流只与本相的电源及阻抗有关，而与其它两相无关； 3）对称性。各相负载线电流、相电流均对称。可以只求一相，其 他两相由对称原则推出。
图7-3 三相电源的星形联接
电工基础
第二节 三相电源的连接
（３）对称电源星形连接时相电压与线电压间的关系：
& & U AB 3U A30 & 3U &30 U BC B & & U CA 3U C 30
图7-4
三相电源星形联接时的相量图
电工基础
第二节 三相电源的连接
& 2200 U & I A1 A 11 53.1o A Z1 12 j16 I& 11 173.1o A
B1 o I& 11 66 . 9 A C1
三角形连接负载Z2的相电压等于线电流为380V,ÙAB=380∠30oV,相电流为
& U 38030 & I AB AB 6.33 6.8o A Z AB 48 j 36 I& 6.33 126.8o A
g g g
对称时还有关系式：
I A 3 I AB 30 g g I B 3 I BC 30 g g I C 3 I C A 30
对称三相电路Y-Y联结时有以下特点：
1） 中线不起作用 。无论有无中线、中线阻抗为多大，N、N’两 点 均可用无阻抗的导线相连接，而不影响电路工作状态；
2）独立性。每相负载直接获得对称的电源相电压。各相电压、电
流只与本相的电源及阻抗有关，而与其它两相无关； 3）对称性。各相负载线电流、相电流均对称。可以只求一相，其 他两相由对称原则推出。
图7-3 三相电源的星形联接
电工基础
第二节 三相电源的连接
（３）对称电源星形连接时相电压与线电压间的关系：
& & U AB 3U A30 & 3U &30 U BC B & & U CA 3U C 30
图7-4
三相电源星形联接时的相量图
电工基础
第二节 三相电源的连接
& 2200 U & I A1 A 11 53.1o A Z1 12 j16 I& 11 173.1o A
B1 o I& 11 66 . 9 A C1
三角形连接负载Z2的相电压等于线电流为380V,ÙAB=380∠30oV,相电流为
& U 38030 & I AB AB 6.33 6.8o A Z AB 48 j 36 I& 6.33 126.8o A
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额定线电压为 380伏的三相负载
5· 负载星形联接的三相电路 2
三相电路的分析方法与单相基本一致。
⑴根据实际电路画出电路图；
⑵标出电压或电流的参考方向；
⑶根据基本定律和分析方法求解电路中i～u的关系； ⑷再进一步确定三相功率。
5· 负载星形联接的三相电路 2
i1 L1 N L3 L2
+ u1 iN - u2 i2 + u3 i3 +
L1 + u12 - i2 + u23 i3 + i1 |Z31| i31 i23 i12 |Z23|
|Z12|
u31 L2 L3
(2) 相电流（IP） U 12 U 23 I12 I 23 Z12 Z 23 (3) 线电流（IL） I1 I12 I 31 I 2 I 23 I12 I 3 I 31 I 23
中性线断开时，求各相负载电压。 解: (1) L1相短路 L1 1) 中性线未断 R1 此时L1相短路电流很 N N R2 R3 大，将L1相熔断器熔断， 而 L2相和L3相 L2 未受影响，其相电压 仍为220V, 正常工作。 L3
2) L1相短路, 中性线断开时, L1 此时负载中性点N´ 即为L1, 因此负载各相 N 电压为
I 23
I 31
I3
u31 L2 L3 +
30 30
I2
I 23 I12
30
I12
I 31
① 对称三相负载 Z12 Z 23 Z 31 U 23 U 31 U 12 相电流对称 I 23 I 31 I12 Z 23 Z 31 Z12 线电流对称 I1 I12 I 31 3 I12 30 I L 3I P I 2 I 23 I12 3 I 23 30 线电流落后于相电流30度 I 3 I 31 I 23 3 I 31 30
+
i1
iN i2
i3
|Z1|
N
|Z3|
|Z2|
5· 负载星形联接的三相电路 2
i1 L1 + u1 - u2 + u3 + iN i2 i3
② 不对称三相负载
|Z1|
N |Z3| |Z2|
N
L3 L2
Z1 Z2 Z3
(3) 相电流和线电流 相电流：流过每相负载的电流 线电流：流过端线的电流 相电流 (IP) = 线电流(IL ) U1 U2 U3 I1 I2 I3 Z1 Z2 Z3 (4) 中线电流 I I I I
第 5 章
三相电路
三相电路在生产上应用极为广泛。发电、输配电和主要 电力负载，一般都采用三相制。 三相交流发电机(电源) 三相交流电动机(负载) 本章要求： 1. 搞清对称三相负载Y和△联接时相线电压、相线 电流关系。
2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正
确联接方法，理解中线的作用。 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。
u1 U m sin t u2 U m sin(t 120) u3 U m sin( t 240 ) U m sin(t 120 )
波形图： u u1 u2 u3
U 1 U 0 U 2 U 120
U 3 U 120
0
120° 120° 240°
U1 0 , U1 0 U 2 U 21 , U 2 380 V U 3 U 31 , U 3 380 V
L2
N´ i2 i3 – – + U3 U2 +
U1 –
+
i1
L3
此情况下， L2相和L3相的电灯组由于承受电压上所 加的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(1) 相电压和线电压 不论负载是否对称 负载相电压 = 负载线电压 = 电源线电压 线电压(相电压)对称 UL = UP
U 31 I 31 Z 31
5· 负载三角形联接的三相电路 3
L1 + u12 - i2 + u23 i3 i1 |Z31| i31 |Z12| i23 i12 |Z23|
N 1 2 3
线电流(相电流) 不对称 中线电流 IN 0 中线不能省去 中线的作用： 使星形联接的 不对称负载的相电压 保持对称平衡。
例题： 一星形联接的三相电路，电源电压对称。设电 源线电压 u12 380 2 sin(314 t 30)V 。 负载为 电灯组， 1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流及 若R 中性线电流 IN 。
N 1 2 3
负载相电压 = 电源相电压 相电压对称 (2)线电压 负载线电压 = 电源线电压 线电压对称
U L 3U P
相位差30度
5· 负载星形联接的三相电路 2
i1
L1
N L3 L2
+ u1 - u2 + u3 +
iN i2 i3
|Z1|
|Z3|
对星形联接三相对称 电路计算时，一般只 ① 对称三相负载 计算一相即可。其它 N Z1 Z2 Z3 |Z2| 各相可直接写出。 阻抗模和阻抗角相等 线电流(相电流)对称 IL = I P 中线电流 I 0
I1
5· 负载三角形联接的三相电路 3
L1 + u12 - i2 + u23 i3 i1 |Z31| i31 |Z12| i23 i12 |Z23|
u31 L2 L3 +
② 不对称三相负载
Z12 Z 23 Z 31 U 23 U 31 I 23 I 31 Z 23 Z 31
t
5· 1 三相电源 1· 幅值(有效值)相同 频率(角频率)相同 初相位依次相差120° 对称三相电源
相量表达式：
U 1 U 0 U 2 U 120
U 3 U 120
相量图
U3
120° 120° 0
U1
120°
U2
5· 1 三相电源 1· 三相电源的电压达到最大值的顺序叫相序。 供电系统三相交流电的相序为 U1 →V1→W1
；
相电压对称
对称相电压的有效值 —— UP
U1 u1 u12 u2 W1 V1 u3 u23 u31
L1
U1 U 31
U3
U12
30 30 U2
U 2
N
30 U 1
U 23
L2
L3
U12 U 1 U 2 3U130 U 23 U 2 U 3 3U 230 U 31 U 3 U1 3U 330 U12 U 23 U 31 0
5· 2 三相电压 1· U1 u1 u12 u2 u31
L1 相线、端线 (火线)
N 中性线 (零线)
W1
V1 u3 u23
U 1 U 0
L2 L3
U 3 U 120
U1 U 2 U3 0
U 2 U 120
相电压：端线与中性线间的电压 u1、u2、u3； u12、u23、u31 U1、U2、U3 U12、 U23 、U31 线电压：端线与端线间的电压
(2) L1相断路
L1
R1 N
1) 中性线未断 L2 、 L3 相灯仍承受220V N 电压, 正常工作。 L2 2) 中性线断开 变为单相电路，如图(b) L 3 所示, 由图可求得
R3
(a) I
R2
U 23 380 I 12 .7 A R2 R3 10 20
L2
U 2 IR 2 12 .7 10 127 V U 3 IR 3 12 .7 20 254 V
中性线电流
I N I1 I 2 I 3 44 0A 22 120 A 11 120 A 29 19 A
例题：照明系统故障分析 上例中，试分析下列情况 (1) L1相短路: 中性线未断时，求各相负载电压； 中性线断开时，求各相负载电压。 (2) L1相断路: 中性线未断时，求各相负载电压；
要求：已知其 U 3 中一个，会求 其它五个量
线电压对称
对称线电压的有效值 —— UL
线电压有效值是 相电压有效值的 3 倍， 相位超前30度。
U L 3U P
5· 负载星形联接的三相电路 2
1. 三相负载 分类
三相负载：需三相电源同时供电 负载 三相电动机等 单相负载：只需一相电源供电 照明负载、家用电器
L1 +
I1
U1
N L3
–
IN
U2
L2 –
R1 N R3 R2
–
+ U 3
+
I2 I
3
解： 三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ） 分别计算各线电流
U1 220 0 I1 A 44 0A R1 5 U 2 220 120 I2 A 22 120 A R2 10 U 3 220 120 I3 A 11 120 A R3 20
5.1
三相电压
(首端) U1
+
1. 三相电压的产生 工作原理：动磁生电 U1 定子 • S V2 W2 • • + 转子 -
V1
+
W1
+
e1
– (尾端) U2 V2
e2