最新《电路》第十二章-三相电路PPT课件
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第十二章 非正弦周期电流电路
由傅立叶级数演变出一种从时间域到频率域的变换——傅立叶 变换，是信号分析与处理的极其重要的数学工具。通过傅立叶变 换，可以将随时间变化的函数（信号）变换为幅值随频率变化的 信号，可以方便地分析不同频率下信号的特点和贡献幅值大小。
前边已经讲到过一种变换——相量，是将正弦函数变换到复 频域的相量的一种数学变换。再后边还要讲到拉普拉斯变换， 也是一种数学上的变换，是专门解决动态电路问题的，拉普拉 斯变换可以将一个高阶微分方程变换为一个代数方程，可以避 免求解微分方程的困难。
4Em
3
频率为5ω1的5次谐波成分幅值为：
4Em
5
2019/5/30
15
§12-3有效值、平均值和平均功率
一、有效值
定义：非正弦周期电流 i(t)的有效值定义为： I 1 T i2 t dt
T0 如果将i(t)的傅立叶级数展开为如下表达式：
f t I0 I1m cost 1 I2m cos2t 2
代替原函数，但工程上只要达到要求的精度，取前若干项也就
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7
可以了。
2、傅氏级数另一种表达式：
将 an cos nt bn sin nt 合并（进行和差化积）可得：
f t fT t A0 A1m cost 1 A2m cos2t 2
bk
4kEm。所以可得：
f
t
4Em
sin 1t
1 3
s
in
31t
1 5
sin51t
若只取前3项，合成的波形如下图(a) ：
2019/5/30
13
若取到前5项， 即取到9次谐波， 合 Nhomakorabea的波形如 下图(b)：
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
第12章三相电路
2010年11月20日星期六
+
uA
-
A
uC
+ -
uB
+
△ 形 B 连 接 C
结束
3. 三相电路 三相负载： 形或△ 三相负载：按Y形或△ 形或 形连接的三个独立负载。 形连接的三个独立负载。 三相电路： 三相电路：三相电源与 三相负载的组合电路。 三相负载的组合电路。
9
简单三相电路” (1) “简单三相电路” 简单三相电路 连接形式有 三相三线制 Y−Y、 Y−△ − 、 −
2010年11月20日星期六
2
§12-1 三相电路 结束
在世界各国的电力系 统中， 统中，供电方式绝大 多数都采用三相制 三相制。 多数都采用三相制。 原因是采用三相制 三相制供 原因是采用三相制供 比单相制供电有 供电有更 电比单相制供电有更 多的优越 优越性 多的优越性： 在电能的生产方面 三相交流发电机比同 样尺寸的单相交流发 电机容量大； 电机容量大；
结束
2010年11月20日星期六
7
2. 三相电源的连接 (1)Y(星)形连接 星 形连接 三个电源的一端汇集于一点N， 三个电源的一端汇集于一点 ， . 称中(性)点或零点。 从中 UC 性 点 零点。 + 点引出的导线称为中线 中线。 点引出的导线称为中线。 从三个电源的另一端引出的 导线A、 、 称为端线。 称为端线 导线 、B、C称为端线。 相线，俗称火线 火线。 或相线，俗称火线。
结束
a = 1∠120o，是工程上为方便而引入的相量算子。 是工程上为方便而引入的相量算子。 ∠
2010年11月20日星期六 4
* 了解相量算子 a = 1∠120o ∠ 超前方向)旋转 乘a，相当于原相量逆时针 超前方向 旋转 ，相当于原相量逆时针(超前方向 旋转120o a2 = 1∠240o = 1∠−120o = 1／a ∠ ∠ ／ 相当于原相量顺时针(滞后方向 旋转120o 滞后方向)旋转 乘a2相当于原相量顺时针 滞后方向 旋转 . . . UA =U∠0o UB滞后 UA120o ∠ 将a写成代数形式 写成代数形式 . . 可以表示成 UB =a2 UA . . 1 +j 3 a=− 也可以说 UA超前 UB120o 2 2 . . 表示成 UA= a UB 1−a = 3 − j 3 = 3 −120o − . . 2 2 而UC =aUA . 2 也可以写成 a UB 1−a2 = 3 + j 3 = 3 120o − 2 2
+
uA
-
A
uC
+ -
uB
+
△ 形 B 连 接 C
结束
3. 三相电路 三相负载： 形或△ 三相负载：按Y形或△ 形或 形连接的三个独立负载。 形连接的三个独立负载。 三相电路： 三相电路：三相电源与 三相负载的组合电路。 三相负载的组合电路。
9
简单三相电路” (1) “简单三相电路” 简单三相电路 连接形式有 三相三线制 Y−Y、 Y−△ − 、 −
2010年11月20日星期六
2
§12-1 三相电路 结束
在世界各国的电力系 统中， 统中，供电方式绝大 多数都采用三相制 三相制。 多数都采用三相制。 原因是采用三相制 三相制供 原因是采用三相制供 比单相制供电有 供电有更 电比单相制供电有更 多的优越 优越性 多的优越性： 在电能的生产方面 三相交流发电机比同 样尺寸的单相交流发 电机容量大； 电机容量大；
结束
2010年11月20日星期六
7
2. 三相电源的连接 (1)Y(星)形连接 星 形连接 三个电源的一端汇集于一点N， 三个电源的一端汇集于一点 ， . 称中(性)点或零点。 从中 UC 性 点 零点。 + 点引出的导线称为中线 中线。 点引出的导线称为中线。 从三个电源的另一端引出的 导线A、 、 称为端线。 称为端线 导线 、B、C称为端线。 相线，俗称火线 火线。 或相线，俗称火线。
结束
a = 1∠120o，是工程上为方便而引入的相量算子。 是工程上为方便而引入的相量算子。 ∠
2010年11月20日星期六 4
* 了解相量算子 a = 1∠120o ∠ 超前方向)旋转 乘a，相当于原相量逆时针 超前方向 旋转 ，相当于原相量逆时针(超前方向 旋转120o a2 = 1∠240o = 1∠−120o = 1／a ∠ ∠ ／ 相当于原相量顺时针(滞后方向 旋转120o 滞后方向)旋转 乘a2相当于原相量顺时针 滞后方向 旋转 . . . UA =U∠0o UB滞后 UA120o ∠ 将a写成代数形式 写成代数形式 . . 可以表示成 UB =a2 UA . . 1 +j 3 a=− 也可以说 UA超前 UB120o 2 2 . . 表示成 UA= a UB 1−a = 3 − j 3 = 3 −120o − . . 2 2 而UC =aUA . 2 也可以写成 a UB 1−a2 = 3 + j 3 = 3 120o − 2 2
电路(第五版)第十二章 三相电路12PPT课件
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
名词介绍：
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
ZA
•
UC
•
UA
C
X
Y– •
+
B
UB
•
IA
A
•
IB
U U •
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
(1) 端线（相线、火线）：始端A, B, C 三端引出线。
(2) 中性线（零线）：中性点N引出线， 接法无中性线。
2、三角形连接( 形连接)： 三个绕组始端、末端顺次相接。
•
IA
ZA
A
A +
•
– +
–
•
UC
C
•
UA
X
•
IB
U U •
•
A B CA
Z–
•
UC
UA
X +
B
Y– •
+
B
UB
B
•
•
I C U BC
•
UB
Y
C
C
三角形连接的对称三相电源没有中性点。 注意：三角形连接时，各相电源的极性不允许接反。
A +
•
0
O
wt
3、相量表示
1120
•
U A U 0o
•
U B U 120 o
•
U C U 120 o
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
名词介绍：
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
ZA
•
UC
•
UA
C
X
Y– •
+
B
UB
•
IA
A
•
IB
U U •
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
(1) 端线（相线、火线）：始端A, B, C 三端引出线。
(2) 中性线（零线）：中性点N引出线， 接法无中性线。
2、三角形连接( 形连接)： 三个绕组始端、末端顺次相接。
•
IA
ZA
A
A +
•
– +
–
•
UC
C
•
UA
X
•
IB
U U •
•
A B CA
Z–
•
UC
UA
X +
B
Y– •
+
B
UB
B
•
•
I C U BC
•
UB
Y
C
C
三角形连接的对称三相电源没有中性点。 注意：三角形连接时，各相电源的极性不允许接反。
A +
•
0
O
wt
3、相量表示
1120
•
U A U 0o
•
U B U 120 o
•
U C U 120 o
电路原理第12章 三相电路
24
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29
30
31
习 题
12
12.1 把对称三相负载Ｚ＝40＋ｊ30Ω，分别以Ｙ和形连接于对称 三相电源上，电源线电压为ＵL＝380V，试算①负载Ｙ连接时的相电压
和相电流，并画出其相量图；②负载为计连接时相电压、相电流和线电 流，并画出其相量图。
12.2 已知对称三相电路的线电压Ｕl＝380V(电源端)，三角形负载 阻抗Ｚ＝(4.5＋ｊ14)Ω，端线阻抗Ｚl＝(1.5＋ｊ2)Ω。求线电流及负载的 相电流，并作相量图。
9
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11
12
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图 12 . 8
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16
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Байду номын сангаас 12 . 9 不对称三相电路
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图 12 . 11
22
23
这个电路实际上是一个最简单的相序指示器，可测定相序。 当把可见，B相灯泡因承受1.5Ｕ的电压而较亮，C相灯泡暗。它接 在相序未知的三相电源上时，如果认定接电容C的一相为Ａ相，则 灯泡亮的一相为B相，灯泡暗的一相为C相。
7
图12.4 三相负载的连接形式
8
三相电路由三相电源、三相负载和连接电源和负载的三相输 电线组成， 如图 12 . 5 所示 。如果电源和负载都是对称的，三相 电路就称作是对称三相电路，否则称作不对称三相电路 。 三相电 路按电源和负载的连接形式可分为 Y-Y 连接， Y- △ 连接， △ -Y 连接， △ - △ 连接 4 种形式，其中 Z e 为输电线阻抗 。 在 Y-Y 连接中，如果电源中性点 N 负 载中性点 N′ 用 导线连 接， 其阻抗为 ZN ， 如图 12 . 5（ a ）中所示 。 这种连接形式又 称作三相四线制，其余各种连接形式均称作三相三线制。把负载 端的电压电流及其关系放到对称三相电路的计算一节中介绍 。
三相整流电路 ppt课件
ppt课件
9
第2章 三相相控整流电路
由上分析可知：
（1） 控制角α=0°时，输出电压最大；α增大， 输出 电压减小； 当α=150°时， 输出电压为零， 所以最大移相 范围为150°。当α≤30°时，电流（压）连续， 每相晶闸管 的导通角θ为120°，当α＞30°时， 电流（电压）断续，
θ小于120°， 导通角为θ=150°-α
第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路 2.2 三相全控桥式相控整流电路 2.3 变压器漏电抗对整流电路的影响 2.4 集成触发电路 习题及思考题
ppt课件
1
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路
2.1.1 电阻性负载 三相半波(又称三相零式)相控整流电路如图2-1(a)所示。
每只管子仍导通120°。
ppt课件
7
第2章 三相相控整流电路
图2-3所示是α=60°时的波形， 设V3已工作，电路输出c 相相电压uc。当uc过零变负时，V3因承受反压而关断。此时V1 虽已承受正向电压， 但因其触发脉冲ug1尚未来到，故不能导 通。此后，直到ug1 到来前的一段时间内，各相都不导通，输 出电压电流都为零。当ug1到来，V1导通， 输出电压为a相相 电压ua, 依次循环。 若控制角α继续增大，则整流电路输出 电压ud将继续减小。当α=150°时，ud就减小到零。
图2-1(f)是V1上电压的波形。 V1导通时为零；V2导通时，
V1承受的是线电压uab；V3导通时，V1承受的是线电压uac。其它
两只晶闸管上的电压波形形状与此相同，只是相位依次相差 120°。
ppt课件
5
第2章 三相相控整流电路
高等教育出版社第六版《电路》第012章三相电路PPT课件
（含义不同：三相对称负载：完全相同；
IN
三相对称电源：互差120°）
∴ N′N中线可视为短路。
N
_
U
+
A
Z1
Z
I A
N′
IA
U A Z1 Z
UN'N 0
∴可以分离一相分析，推算其他两相。
14
例12-2 已知：Z=19.2+j14.4 Ω ，Z1=3+j4 Ω ，对称线电压
UAB=380V，求负载端的线电压和线电流。
U C
_
U A
_ _
+A
U B
B+
C A N
B
U B
B
相电压：U AU ANU 0 UB,UC
线电压：U AB ，U BC ， U CA
U ABU AU B 3UA30
∵对称 UBC、UCA 互差120°
而对星形电源（负载）而言，Il I p
10
一、对称星形电源(负载)：
C - U B
N
U A
30° A
反（相）序：A－C－B
3. 对称三相电压源的特点：
uAuBuC0
U AU BU C0
UAUBUC 0
5
二、工程上广泛采用三相电路的原因：
1、三相发电机与同功率的单相发电机比较，具有体积小， 省材料的优点；
2、三相输电比同功率、等距离的单相输电，具有省材料， 较少线路损耗的优点；
3、三相电动机具有较好的性能； 4、单相电路的瞬时功率随时间波动大，三相电路则较小。
U C
U CU 120U A
120°
1120co1s2 0jsi1 n20
1 2
第12章三相电路ppt课件
(1) 相电压对称，则线电压也对称
(2) 线电压大小等于相电压的 3倍, 即Ul 3U p
(3) 线电压相位领先对应相电压30o。
所谓的“对应”：对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。
•
•
UAB U AN
•
•
UBC U BN
•
•
UCA U CN
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– +
–
②联接
设
•
UA U0o
将电源用Y电源替 代，保证其线电压相 等。
+
A
•
–
UA B
•
UA
1
•
U
AB
30
o
3
•
UB
1
•
U
BC
30o
3
•
UC
1
•
U CA 30o
3
–•
A
UA
– +
–
+ ++
•
UC A
+•
C
UBC
–• UB
B
B
–
•
C
UC
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例
+
–
–
– • U
–
A
•
UA
CA
B
•
U B•
CU
U++• AABI•A
•
UCA
•
UCN
30o
•
U 30 U BNAB U o •
AN
• 30o
UBN
•
UBC
一般表示为：
•
•
UAB 3U AN30o
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UA
X
•
IB
U U •
•
A B CA
Z–
•
UC
UA
X +
B
Y– •
+
B
UB
B
•
•
I C U BC
C
•
UB
Y C
三角形联接的对称三相电源没有中点。
A
+
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
ZA
•
UC
•
UA
C
X
Y– •
+
B
UB
•
IA
A
•
IB
U U •
负序(逆序)：A—C—B—A B
A
B
A C
相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。
A1
B2
D
C3
正转
A1
C2 B3
D 反转
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
2. 三相电源的联接
（1）星形联接(Y联接)
把三个绕组的末端 X, Y, Z 接在一起，把始端 A,B,C 引出来
•
A +
IA
三相同步发电机示意图
（1） 瞬时值表达式
A + uA –
X
B + uB –
Y
C + uC –
Z
uA(t) 2Ucost uB(t) 2Ucos( t 120o) uC(t) 2Ucos( t 120o)
A、B、C 三端称为始端，
X、Y、Z 三端称为末端。
（2） 波形图 u uA uB uC
O
所谓的“对应”：对应相电压用线电压的
第一个下标字母标出。
•
•
U A B U AN
•
•
U B C U BN
•
•
U CA U CN
2. 联接
ZA
•
UC
•
UA
C
X
Y– •
+
B
UB
•
IA
A
•
IB
U U •
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
即线电压等于对应的相电压。
设
•
UA
U
0o
•
UB
U
120
o
•
11.2 对称三相电源线电压（电流）
与相电压（电流）的关系
1. Y联接
设
•
U AN
•
U
A
U0o
•
UBN
•
UB
U
120 o
•
UCN
•
UC
U120 o
A +
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
•ห้องสมุดไป่ตู้
UAB
U•ANU•BN U0o
U1
2o0
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
(1) 端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。
名 (2) 中线：中性点N引出线， 接无中线。
词 (3) 三相三线制与三相四线制。 介
绍
(4)
线电压：端线与端线之间的电压。
•
UAB,
•
UBC,
•
UCA
：
(5) 相电压：每相电源的电压。
•
•
•
UA, UB, UC
•
UB
•
UA
•
I
•
•
•
•
UAUBUC 2UC
•
•
U总
UB
I 0 , 接电源中将会产生环流。
•
UC
当将一组三相电源连成三角形时，应
先不完全闭合，留下一个开口，在开口处
接上一个交流电压表，测量回路中总的电
《电路》第十二章-三相电路
研究三相电路要注意其特殊性，即：
（1）特殊的电源 （2）特殊的负载 （3）特殊的连接 （4）特殊的求解方式
11.1 三相电路
1.对称三相电源的产生
A
Y ºI N ºS
C X
Z
B
通常由三相同步发电机 产生，三相绕组在空间互差 120°，当转子以均匀角速度 转动时，在三相绕组中产 生感应电压，从而形成对称 三相电源。
UC
U 120
o
•
U AB
•
UA
U0o
•
UBC
•
UB
U
120o
•
U CA
•
UC
U120o
以上关于线电压和相电压的关系也适用于对称星 型负载和三角型负载。
注意
关于联接电源需要强调一点：始端末端要依次相连。
正确接法
错误接法
•
UC
•
•
•
•
UA
UAUBUC 0
•
UC
•
I
I =0 , 联接电源中不会产生环流。
3U3o0
•
UBC
•
•
UBNUCN U1
2o0U1
2o0
3U9o0
•
UCA
•
•
UCN UANU1
2o0U0o
3U15o0
利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：
•
U CN
•
•
U CA
30o
U AB
30 UBN
o•
U AN
30o
•
U BN
•
U BC
一般表示为：
•
U AB
3
•
U
AN
30o
•
UBC
4. 三相电路
三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来所 组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：
电源 Y
Y
负载
△
电源 △
Y
负载
△
当组成三相电路的电源和负载都对称时，称对称三相电路
+
•
UA
–
A
•
UB
–
+
N
•
B
– UC
+
C
•
UA
–
+
•
A
UB
+
–
B
•
– UC
+
C
Z
三相四线制
Z
N’
Z
Y
Y
Z
Z
Y
△
Z
A
•
UA
X–
+
A
•
UA
– X
Y
•
•
•
IB
U A B U CA
N
•
UB
Y–
+
B
Z
B
•
C UC
•
UB
B
•
•
I C U BC
•
Z – UC
+
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。
•
IA
ZA
A
+ •
A
– +
–
•
UC
C
•
3. 三相负载及其联接
三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分叫做一 相负载，三相负载也有星型和三角形二种联接方式。
•
IA
A'
•
IN
N' •
IB
B' • IC
C'
ZA
ZC ZB
星形联接
•
IA
A'
•
IB
B'
•
IC
C'
•
I ab
ZAB
ZCA• I ca
•
I bc
ZBC
三角形联接
当 Z A Z B Z C ,Z A B Z B C Z CA 称三相对称负载
•
IA
A'
•
IN
N' •
IB
B' • IC
C'
Iab
ZA U A'N '
ZC ZB
•
IA
A'
•
U •
I ab
IB
Z A'N ' AB
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