电工学——三相电路
电工学第3章三相电路
第3章三相电路3.1 三相电源3.2 三相电路中负载的连接3.3 三相电路的功率定子中放三个线圈：首端末端三线圈空间位置各差120o转子装有磁极并以ω的速度旋转。
三个线圈中便产生三个以正弦规律变化的交流电动势。
•••AXY CBZSN ω转子定子AXBYCZe A e B e C3.1 三相电源1.瞬时值表达式()°-=240sin t E m e C w ()°-=120sin t E m e B w =sin tE m e A w )120sin(°+=t E m w E mB e A e Ce 2.波形图AE CE BE 3.相量图°∠=°-∠=°∠=120120E E E E C B A 0E E 4.相量式4.三相电源的特征(1) 对称。
大小相等，频率相同，相位互差120º(2) 相序。
A —B —C(3) 对称正弦量的瞬时值和与相量和为0。
E mB e Ae Ce 0=++C B A E E E e A +e A +e A =0AE CE（零线）（火线）（火线）（火线）ce Be Ae 三相四线制供电火线（相线）:ABC 中线（零线）：NA X YCB Z N三相电源的连接星形接法CC B B A A e u e u e u ===1、相电压：火线对中线间的电压。
120︒120︒120︒Au B u o∠=0A A U U o -∠=120B B U U o-∠=240C CU UCU U AU （中线）（火线）（火线）（火线）ce Be Ae AX YCBZ N Cu2、线电压：两火线间的电压。
ABu BCu CAu CABC AB u u u 注意规定的正方向C B BC U U U -=B A AB U U U -=AC CAUU U-=（中线）（火线）（火线）（火线）ce Be Ae AX YCBZ NCU ABU BU AU BCU CAU BU -AU -CU -30︒30︒30︒BA AB U U U -=°∠=303A U CB BC U U U -=°∠=-903B U AC CA U U U -=°∠=1503.相、线电压间的关系AB U =°∠303A U BC U =°∠303B UU P ：相电压在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为V380 V 220==l P U U 、=3plU U线电压超前于相应的相电压30oU l ：线电压结论（U A 、U B 、U C ）（U AB 、U BC 、U CA ）3.2 三相电路的计算三相对称负载：接在三相电源上的每一相负载的阻抗值与阻抗角都相等。
电工学第三章三相电路
iA iN iB RC
RA
N
RB
iC
N I A I B I C 0 I
一、负载的星形联结 二、负载的三角形联结
交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作
的叫做三相负载 ,如果每相负载的阻抗值和阻抗
角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。
另一类是只需接单相电源的负载，它们可
以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或 线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载， 但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对 称负载。如照明灯。
二、三相电源的连接
1、星形联结 把三相绕组的尾端 XYZ 接成一点。 而把首端 A、B、C 作为与外电路相联接的端点。 这种 联接方式称为电源的星形联结。
中性点 U A 或零点
+
–
N
– U C
+
– + U B
+ U A – – – U B +
+
U AB
–
A 相线（火线）
相电 压
一、三相对称正弦电动势
1.三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 A B C 磁极 （是转动的，亦称转子） A
Y
– + S
Z
n
+
B
绕 组
A
X
X Y Z
三相绕组
单相绕组
N
C
铁 心
+
+ X
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
U C
+
三相电路基本知识
三相电路基本知识一、概括三相电路基本知识是电力系统中至关重要的部分，涉及三相交流电的产生、传输、变换和应用。
本文旨在介绍三相电路的基本概念、原理及应用领域。
三相电路具有高效、稳定的特点，广泛应用于工业、商业和家庭等各个领域。
本文将重点介绍三相电源、三相负载、三相线路的接法、三相电路的功率计算，以及三相电路中的电压电流特性等内容，为读者提供三相电路的基本知识和理解，以便更好地应用和维护电力系统。
1. 介绍三相电路的重要性和应用领域三相电路在现代电力系统中占据着举足轻重的地位，其重要性不容忽视。
三相电路是一种能够同时传输三种频率电能的电路系统，其广泛的应用领域涵盖了工业、商业和家庭等各个方面。
了解三相电路的基本知识，对于电气工程师、电力工作者以及广大民众来说都至关重要。
三相电路的重要性体现在其高效稳定的电力传输能力上。
相较于单相电路，三相电路具有更高的输电效率和更大的容量，能够满足大规模电力负载的需求。
三相电路还能提供更为平衡和稳定的电力供应，有助于保障电力系统的整体运行安全。
三相电路的应用领域极为广泛。
在工业领域，三相电路是电动机、发电机、变压器等设备的核心驱动力量，广泛应用于各类机械设备、生产线以及自动化系统中。
在商业领域，三相电路用于照明、空调、电脑等设备，为商业活动的正常进行提供了重要支持。
在家庭领域，三相电路则为家用电器如电视、冰箱、洗衣机等提供了稳定的电力供应。
三相电路还广泛应用于电网建设、能源分配以及电力系统自动化控制等方面。
三相电路在现代电力系统中具有不可或缺的地位。
掌握三相电路的基本知识，对于理解和应用电力系统具有重要意义。
在接下来的文章中，我们将详细介绍三相电路的基本概念、工作原理以及相关的技术要点。
2. 简述三相电路的发展历程及其在现代电力系统中的地位三相电路的发展历程可以追溯到电力工业的早期阶段。
自发电机的发明以来，三相电路技术得到了不断的完善和发展。
随着工业化的进程，三相电路因其高效、稳定的特性，逐渐取代了单相电路，成为电力系统的主要组成部分。
三相电路三相电路(PPT课件)
线电压：端线与端线间的电压
对称Y形电路中电流和电压的关系
A
U AN
IA
A'
ZA
U CA
ZB
U C
30°
U B
30°
30°
U AB
U CN
IN
N'
C
N U BN
B
IC
C'
ZC
B'
IB
U A
① 线电流等于相电流： I l I P ② 线电压与相电压关系：
U AB U A U B 3U A 30 U BC U B U C 3U B 30 U U 3U 30 U CA C A C
0
' 0 U NN
所以N、N’之间可用假想短路线连接。
取出一相计算，再利用对称性推算其它两相。
2. 对称三相电路计算步骤：
① 将电路等效变换为Y-Y结构
②中性点N、N’之间用假想短路线连接
③取出一相计算
④根据对称关系推算其它两相
例：对称三相电路如图。
U A 2200 V
Z (3 j4)
BC' . C' IC . . IB IB
N'
N' B'
B'
三相四线制
三相三线制
12．2
1. 星形联接
线量与相量的关系
公共点N：零点、中点 中线：中点引出的线（地线） 端线：始端引出的线（火线） 相电压：端线与中线间的电压 U AN , U BN , U CN 简写为：
U A, U B , U C U AB, U BC , U CA
值相同、相位相差120
三相电路基础知识讲解
A'
•
U •
I ab
IB A'N 'ZAB
ZCA• I ca
B'
•
IC
•
I
bc
ZBC
C'
负载的相电压：每相负载上的电压。 U A'N ' ,U B'N ' ,U C'N '
负载的线电压：负载端线间的电压。 U A'B' ,U B'C' ,U C'A' 线电流：流过端线的电流。 IA , IB , IC 相电流：流过每相负载的电流。Iab , Ibc , Ica
•
UBC
•
UBN
•
UCN
U
120o
U120o
3U 90o
•
U CA
•
UCN
•
UA
N
U120o
U0o
3U150o
利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：
•
UCA
•
UCN
30o
•
30
U
U BN
AB
U o • AN
30o
•
UB N
•
UB C
一般表示为：
•
UAB
3
•
U
AN
30o
•
UBC
3
•
U AN
•
UBN
•
UCN
1
•
U
AB
30o
3
1
•
U
B
C
30o
3
1
•
U
CA
三相电路课件
演讲人
三相电路的基 本概念
三相电路的分 析方法
三相电路的常 见问题
三相电路的实 际应用
三相电路的基本概 念
什么是三相电路
三相电路是由三个频率相同、幅值相等、相位相差 120度的正弦交流电组成的电路。
三相电路广泛应用于电力系统、电机驱动等领域， 具有较高的效率和稳定性。
三相电路可以分为星形连接和三角形连接两种基本 连接方式，其中星形连接较为常见。
输电：三相输电线路可以减少输电 损耗，提高输电效率
配电：三相配电系统可以提供稳定 的电力供应，满足各种用电需求
电力拖动：三相电动机广泛应用于各 种工业设备和家用电器中，如风机、 水泵、空调等
谢谢
原因：三相负载不平衡，导 致三相电流、电压不平衡
影响：影响电力系统的正常 运行，降低供电质量
解决方法：调整三相负载， 使三相电流、电压平衡
预防措施：定期检查三相 负载，确保三相平衡
谐波问题
01 谐波产生的原因：非线性负载、电力电子设 备等
02 谐波的危害：影响电力系统的稳定运行，降 低电力设备的使用寿命，增加电力损耗
03 谐波的检测与分析：通过测量电压、电流等 参数，分析、谐波抑制器等设备进行谐波治理
接地问题
01
接地不良：可能导致设备损坏 或人身伤害
03
接地线连接错误：可能导致设 备短路或损坏
02
接地线断裂：可能导致设备无 法正常工作
04
接地线腐蚀：可能导致接地电阻 增大，影响设备正常工作
电压：三相电路中，每相电压的幅值相等，相 位相差120度
电流：三相电路中，每相电流的幅值相等，相 位相差120度
功率：三相电路的总功率等于每相功率之和， 即P=P1+P2+P3
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。
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。
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3 U AYA U BYB U CYC 100.7332.310 V YA YB YC YN
第6章 三相电路
.
U A U N N IA 64.954.81A ZA U B U N N IB 78.18 128.6A ZB U C U N N IC 39.754.99A ZC
.
1
解： U jCU A G(U B U C ) NN jC 2G 令 U U00 代入上式得：U
A
N N
0.63 108.4V U
U BN U B U N N U 1200 0.63U108.40 1.5U 101.5 0 V U CN U C U N N U1200 0.63U108.40 0.4U 133.40 V
UA
. 第6章 三相电路
A ZA IA
-
UC
+
C Z C IC IN
（1）中线阻抗 Z N (1 j 2) 时的线电流，中线电 流和负载吸收的功率。 （2）当 Z N 0 时的线电流，中线电流。 （3）无中线时的线电流 U AB 解（1）设： U A 00 22000 V
路。
作业：6-7、6-8、6-10
S P 2 Q2
在对称电路中：P 3U l I l cos
Q 3U l I l sin
S P 2 Q 2 3U l I l
第6章 三相电路
五、三相电路的分析
1、对称电路 三相电路中的各组电压、电流均为对称组。只
计算一相，其他两相可直接写出。
2、非对称电路
用复杂交流电路的分析方法（节点法）分析电
-
UC
+
C ZC
U B U N N IB 81.48 140.83A ZB
U C U N N IC 51.2555.26A ZC
第6章 三相电路
本章总结：
一、三相电源
1、由三个幅值相等、频率相同彼此之间相位 互差120o的正弦电压所组成。
· UA
UC
S
+U CN-
ZN
U BN
1、当开关S打开时
U AN U A U N N U BN U B U N N U U U
CN C NN
U AYA U BYB U CYC 0 现象称为中性点位移，如 UN N YA YB YC 相量图所示。造成负载电
UB
.
U BN
.
ZA
- N
ZB
ZC
UC
U CN +
ZN
不对称三相四线Y-Y电路
第6章 三相电路
二、不对称三相电路的分析
.
.
A
N
U
.
+
A
IA
IB
IC
+
+
IN
U AN
.
-
· UC
ZA
U CN
-
UB
.
+B +
C
U BN
.
- N
ZB
ZC
N N
· UB
U AN
根据上述结果可以断定，若C所在的相为A相，则灯 较亮一相为B相，较暗一相为C相。
- + 例6-5 三相四线制Y-Y电路中，对 . 称三相电源的线电压UL=380 V， UB B ZB IB - + 负载分别为 N N Z A (2 j1), .
试求：
Z B 4, Z C j 6
能除去, 否则会造成负载上三相电压严重不对称, 使用
电设备不能正常工作。
第6章 三相电路
2、负载的三角形联接（ △形）
不论负载对称与否, 负载的相电压总是对称的。
U P Ul 在对称条件下, 线电流是相电流的
3
倍, 即 I l
3I P
四、三相电路的功率
S S A S B SC
P PA PB PC U A I A cos A U B I B cos B UC IC cos c Q QA QB QC U A I A sin A U B I B sin B Uc I c sin c
第6章 三相电路
二、三相电源的联接
星形联接
A
UA
UB
U AB
U l 3U P
N U CA
UC
B
三、三相负载的联接
U BC
C
1、星形联接（Ｙ形） 在对称系统中, 中线中无电流, 故可将中线除去, 而 成为三相三线制系统。 三相负载不对称, 中线上就会有电流IN, 此时中线不
第6章 三相电路
第四节 不对称三相电路的特点及分析
一、不对称三相电路
只要电源、负载和线路中有一部分不对称，就称为 不对称三相电路。 一般来讲：三相电源、线路都是对称的，主要是 负载的不对称引起电路的不电路对称。 .
.
N
U
.
A
+
+ +
S
A B C
IA
IB
IC
+ +
IN
U AN
.
-
-
N 和N点的电位不同，这一
压不对称，致使负载不能 正常工作。解决方法：接 中线（ZN =0）。
第6章 三相电路
2、当开关S闭合时 （ 1） Z N 0
U N N U AYA U BYB U CYC 0 YA YB YC YN
.
.
A
N
U
.
+
A
IA
2 2 2
U
Aபைடு நூலகம்
.
+
UB
.
A ZA IA
IB
IC
N
-
B ZB +
N
UC
+ I
C ZC
N
P PA PB PC U A I A cos A U B I B cos B U C I C cos c
U N N 中线电流：A I 45.05 31.12A ZN
第6章 三相电路
UA 例1 如图所示电路是一种测定相 A jc I A - + 序的仪器，称为相序指示器，图 . 中电阻R是用两个相同的灯泡代 UB B R IB + N N 替。如果使 1 R . c UC - + C R IC 试说明在电源相电压对称的情况下， 如何根据两个灯泡的亮度确定电源的相序。
IB
IC
+ +
IN
U AN
.
-
-
UB
.
+B +
C
U BN
.
ZA
- N
ZB
ZC
UC
+U CN-
（ 2） N 0 Z
U N N 0
ZN
负载上得到三相对称电压。 但三相负载不对称, 中线上有电流IN通过。
中线在三相电路中的作用是既能为用户提供 两种不同的电压, 同时又为星形联接的不对称负 载提供对称的三相电压。
I A RA I B RB I C RC 32.89W
（2）当 Z N 0 时的线电流，中线电流。
UA UB IA 98.3926.6A IB 55 120A ZA ZB . . . . UC IC 36.67300 A I N I A I B I C 93.288.96A ZC
第6章 三相电路
（3）无中线时的线电流
U N N U AY A U BYB U CYC Y A YB YC
0
.
N
U
.
A
+ +
A ZA IA
-
UB
.
B
IN
ZB I B
IC
N
143.56.13 V
U A U N N IA 35.1915.36A ZA