12-1 三相电路 、 线电压(电流)和相电压(电流)的关系
三相电路实验报告
实验一一、实验名称三相电路不同连接方法的测量二、实验目的:1. 理解三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。
2. 掌握三相电路的正确连接方法与测量方法。
三、实验原理1．三相电路三相电路在生产上应用最为广泛，发电和输配电一般都采用三相制。
在用电方面，许多负载是三相的或连接成三相形式的，如三相交流电动机。
三相电路是由三相电源供电的电路。
三个频率相同且随时间按正弦函数变换的电动势，如果每相电动势的振幅相等，相位依次相差120º，则称为三相电动势。
产生对称三相电动势且各阻抗相等的电源称为对称电源。
当三相电动势的相序依次为U相、V相和W相时，称为正序或顺序，反之称为负序或逆序。
本实验在三相电源的相序为正序的情况下进行测量。
三相电源由DDSZ-1型实验台台面左侧的DD01三相调压交流电源提供。
如下图所示。
在三相电路中，负载一般也是三相的，即由三个部分组成，每一部分称为一个相。
如三相负载各相阻抗值相同，则称为对称三相负载。
三相负载有两种连接方式：星形联结和三角形联结。
在三相电路中，电源或负载各相的电压称为相电压，端线之间的电压称为线电压；流过电源或负载各相的电流称为相电流，流过各端线的电流称为线电流。
星形联结时，各相电压源的负极连在一起称为三相电源的中性点或零点。
各相负载的一端接在一起称为负载的中性点或零点。
电源的中性点与负载中性点的连线称为中性线或零线。
流过中性线的电流称为中性线电流。
2．三相负载的星形联结（三相四线制）3．三相负载的三角形联结ou负载为三角形联结时，线电压等于相电压。
当电源与负载对称时，线电流和相电流在数值上的关系为L PI 。
四、实验设备1．DDSZ-1型电机及电气技术实验装置2．D42三相可调电阻器3．D33交流电压表4．D32交流电流表五、实验内容与步骤1. 组接实验电路；2. 三相四线制，三相负载为星形联结时，分别测量线电压、相电压、线电流、相电流，记录实验数据。
线电压(电流)与相电压(电流)的关系
N
对于对称星形电源，依次设其线电压为
•
U AB
•
•
U BC U CA
相电压为
•
U
A
•
U
B
•
UC
•
U AB
•
U
A
-
•
U
B
•••
(或UANUBNUCN)
•
U BC
•
UB
-
•
U
C
•
U CA
•
UC
-
•
U
A
精品课件
电压相量图
C
•
•
U CN
U CA
•
•
U BC
N U AN
A
•
U BN •
B
U AB
线电压与对称相电压之间的关系可以用图示电
电路应连接为 Y-△
精品课件
•
IA
•
•
•
•
I A 'B ' - I C ' A ' (12)IA'B' 3IA'B' /30
•
IB
•
IC
•
•
•
I B 'C ' - I A 'B ' (12)IB'C'
•
3IB'C' /30
•
•
•
•
I C ' A ' - I B 'C ' (12)IC'A' 3IC'A' /30
精品课件
二、线电流和相电流的关系
电路第12章 三相电路(4h)v5
8/72
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⑤对称三相电源的相序 三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。 B 正序(顺序)：A—B—C—A C A A C 负序(逆序)：A—C—B—A B
相序的实际意义： A 1 B 2 C 3 D A 1 C 2 B 3 反转 D 三相电机
正转
以后如果不加说明，一般都认为是正相序。
顾雯雯：西南大学工程技术学院，博士，讲师 邮 箱：guwenwen@
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（2）三角形联接(联接)
Z A Z – + UA
A
C Y –
C
Y
注意
三角形联接的对称三相电源没有中点。
顾雯雯：西南大学工程技术学院，博士，讲师 邮 箱：guwenwen@
IA Z
AB
ab I
' '
ZB ZC
ZCA U CA +
ZBC C'
,U ,U U AN BN CN 负载的相电压：每相负载上的电压。 U ,U ,U AB BC CA ,U ,U 负载的线电压：负载端线间的电压。 U
' ' ' ' '
N'
'
'
'
'
'
'
'
A , I B , I C 线电流：流过端线的电流。I
U BC
IC
U AB U AN UBN U0o U 120 o 3U30 o UBC UB N UCN U 120 U120 3U 90
解释三相电路中的相电压和线电压的区别
解释三相电路中的相电压和线电压的区别三相电路中的相电压和线电压是两种不同的电压测量方式。
相电压是指三相电源或负载每一相两端之间的电压，也称为相对中性点电压。
在星形接法中，相电压的大小为相电压的根号 3 倍，而在三角形接法中，相电压等于线电压。
线电压是三相电路中 A、B、C 三相引出线相互之间的电压，又称线电压。
在星形接法中，线电压的大小为相电压的根号 3 倍，而在三角形接法中，线电压等于相电压。
相电压和线电压之间的关系可以在三相电路中保持不变，这是因为在三相电路中，每个相电压和线电压之间的比例是固定的。
例如，在星形接法中，每个相电压都是线电压的根号 3 倍，而在三角形接法中，每个相电压都是线电压。
在三相电路中，相电压和线电压的区分非常重要，因为它们适用于不同的电路和负载类型。
例如，对于星形接法的三相电路，相电压适用于电源和负载之间的连接，而线电压适用于负载之间的连接。
对于三角形接法的三相电路，相电压和线电压都适用于负载之间的连接。
总结起来，三相电路中的相电压和线电压是两种不同的电压测量方式，它们之间的关系可以在三相电路中保持不变，适用于不同的电路和负载类型。
三相电路的线电压与线电流的概念
三相电路的线电压与线电流的概念
一、三相电路的基本概念
三相电路是由三个单相电路组成的电路系统，其中每一相都由一个独立的电源供电。
三相电路的三个电源分别称为A相、B相和C相，它们在相位上相差120度。
二、线电压与线电流的概念
1. 线电压
线电压是指三相电源中任意两相之间的电压。
在三相四线制电路中，线电压是相电压的√3倍。
线电压的方向与相电压的方向相同，大小相等。
在三相五线制电路中，线电压与相电压的关系相同。
2. 线电流
线电流是指三相电源中任意一相与中性点之间的电流。
在三相四线制电路中，线电流是相电流的√3倍。
线电流的方向与相电流的方向相同，大小相等。
在三相五线制电路中，线电流与相电流的关系相同。
三、线电压与线电流的关系
在三相电路中，线电压与线电流之间存在一定的关系。
当负载为三角形连接时，
线电压与线电流的相位差为120度；当负载为星形连接时，线电压与线电流的相位差为0度。
因此，在三相电路中，线电压与线电流的相位差取决于负载的连接方式。
四、线电压与线电流的计算方法
在三相电路中，可以使用欧姆定律来计算线电压和线电流。
首先需要知道电源的电压和电阻，然后通过欧姆定律计算出线电流和线电压。
需要注意的是，在计算时需要考虑到相位差的影响。
三相电路中的线电压和线电流是两个重要的概念，它们之间的关系取决于负载的连接方式。
在实际应用中，需要根据具体的电路情况进行计算和分析。
三相电路的电压和电流
U AB U AN' U BN' U BC U BN' UCN' UCA UCN' U AN'
当电源和负载都对称时，线电压和相电压在数 值上的关系为： U线 3U相
当负载为三相三线制星形连接时，如果负载不 对称，就会出现中点位移现象。当中点发生位移时 ，各相负载电压（相电压）将不相等。
IB
IC
IN
负载对称
A相为4μF电容 A相开路
3. 三相三线制，负载为星形连接 断开中线，在负载分别为下列情况下，测量相
电压、中心点位移电压、相电流。
表 5.10.2 三相三线制星形连接 电压单位：V 电流单位：A
三相负载情况
UA
UB
UC
UNN'
IA
IB
IC
负载对称
A相为4μF电容 A相为开路 A相为短路
x
B
y
C
z
N N
图5.10.1负载星形连接电路
在三相电路中，如图5.10.1所示，当负载为星形 连接时，相电流等于线电流。在三相四线制时，中 线电流等于三个相电流的相量和。即：
IN IA IB IC
当电源和负载对称时，中线电流为零，当负载
不对称时，中线电流不等于零。线电压与相电压的
关系为：
0 0.12 0.12 0.18
2．三相三线制星形联接
表5.10.2 三相三线制星形连接 电压单位：V 电流单位：A
三相负载情况 负载对称
A相为4μF电容 A相为开路 A相为短路
UAN
224 240 330
0
UBN
223 420 172 386
UCN
223 174 168 386
三相电路线电压电流和相电压电流的关系
I C U BC
C
Y接三相电源
电压关系：
设 U•AU0o U C1120
U•BU120o U A1120
U •CU 12o 0U B1120
UC •
•
•
U AB U A U B
• 120•
•
1U2B0C °U B
UC
•
U
A
°U• C
中性点 +
•
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
B IB
•
IC
•
•
U A B U CA
N
B
•
U BC
Y – UB
•
Z – UC
+
+
B C
C
N
线电流：
•
IA
，
•
IB
，
•
IC
线电压：U • A
B ， U • BC
，
•
U
CA
相电压：U • A ，
•
U
B
，
•
UC
8
2）三角形()联接
•
IA
ZA
A
+
A
– +
–
第十二章 三相电路
§12-1 三相电路 §12-2 线电压（电流）和相电压
（电流）的关系 §12-3 对称三相电路的计算 §12-4 不对称三相电路的概念 §12-5 三相电路的功率
1
§12-1 三相电路
三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路 三部分组成。
三相电路的优点
电路原理第12章 三相电路
24
25
26
27
28
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
10
11
12
13
图 12 . 8
14
15
16
17
Байду номын сангаас 12 . 9 不对称三相电路
18
19
20
21
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 。
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A
Y ºI N ºS
C X
Z
B
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，形成三个频率相同、 振幅相等、初相位依次相
差 120°的 正弦电压源 ， 三相同步发电机示意图 称为对称三相电源。
4
5
1）瞬时值表达式
A
B
C
+ uA
–
+ uB
接入负载； 用电方面：结构简单、成本低、运行可靠、维护
方便。 2
以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用， 是目前电力系统采用的主要供电方式。
三相电路的特殊性
（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 研究三相电路要注意其特殊性。
3
1.对称三相电源
三相电源通常由三相
–
+ uC
–
X
Y
Z
2）波形图
u uA uB uC
O
uA 2U cost uB 2U cos(t 120o ) uC 2U cos(t 120o )
相序：三相电压经过 同一值的先后顺序。
正序(顺序)：A-B-C-A
t
反序(逆序)：A-C-B-A
6
相序的实际意义：
A1
A1
B2
D 正转 C 2
UA UC 1 120 UB UA 1 120 UC UB 1 120
•
UAB
•
UA
•
UB
UA
UA
1 120
•
UBC
•
UB
•
UC
UB
UB
1 120
•
UC A
•
UC
•
UA
UC
UC
1 120
ICA
120° IAB
120°
IBC
120°
IA IB IC
3IAB 30 3IBC 30 3ICA 30
1） Il 3I p
2）线电流滞后相电流30°。
3）若相电流对称，则线电流也对称。
21
下次课内容：
• 12.3 对称三相电路的计算 • 12.4 不对称三相电路的概念
•
IA
A'
•
IN
N' •
IB
B' • IC
C'
Z
Z Z
Y接三相负载
电压关系：
UAB 3UAN30 UBC 3UBN30 UCA 3UCN30
电流关系： 线电流等于相电流
18
2.△联接
ZA
•
UC
•
UA
C
X
+
Y– • B
UB
•
IA
A
•
•
+
B
UB
A
•
•
•
UA UB UC 0
I =0, 联接电源中 B 不会产生环流。
C
10
3.三相负载及其联接
•
IA
A'
中性点
线电压：
UA'B'
, UB'C '
,
U C
'
A'
•
IN
N' •
IB
B' • IC
C'
ZA
ZC ZB
星形联接
相电压：
UA'N '
,UB'N '
,
U C
'
N
'
第十二章 三相电路
§12-1 三相电路 §12-2 线电压（电流）和相电压
（电流）的关系 §12-3 对称三相电路的计算 §12-4 不对称三相电路的概念 §12-5 三相电路的功率
1
§12-1 三相电路
三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路 三部分组成。
三相电路的优点
① 发电方面：比单相电源可提高功率50％； ② 输电方面：比单相输电节省钢材25％； 配电方面：三相变压器比单相变压器经济且便于
△接三相负载
ICAIA 12I0B°
1II2BA0CB° IIIAACBBA
IBCIC I1C2A0 ° IBC
20
IA IAB ICA IAB IAB 1120 IB IBC IAB IBC IBC 1120 IC ICA IBC ICA ICA 1120
A
•
UC
C Y– •
UB
+
•
UA
X B
•
•
U U •
AB CA
IB
B
•
•
IC UBC
C
– +
–
Z–
•
UC
•
UA
X
+
•
UB
Y
B C
线电流：
•
IA
，I•B
，I•C
线电压：U•A B ，U• BC ，U• CA
相电压：
•
U
A
，U•
B
，
•
U
C
9
接的对称三相电源必须首尾依次相联！
ZA
•
UC
•
UA
•
I
C
X
Y– •
线电流： IA , IB , IC
相电流：
•
I
AN
，I•
BN
，I•C
N
当 ZA ZB ZC 时， 称为对称三相负载
11
•
IA
A'
•
IB
B'
•
IC
C'
•
I AB
ZAB
ZCA
线电压：
UA'B'
,
U B
'C
'
,
U C
'
A'
•
I CA
相电压：
UA'B'
, UB'C '
13
+
•
UA
–
A
•
– UB
+
N
•
B
– UC
+
C
•
UA
–
+
•
A
– UB
+
B
•
– UC
+
C
Z
Z N’
Z
三三相相四三线线制制
YY
YY
三相三线制
Z
ZY
△
Z
14
§12-2 线电压(电流)与相电压(电流) 的关系
1. Y联接
A
+
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
IA
A
•
•
•
IB
UAB UCA
N
B
B
•
•
IC UBC
,
U C
'
A'
I•
ZBC
BC
线电流： IA , IB , IC
相电流：
•
I
AB
，I•
BC
，I•
CA
三角形联接
当 Z AB ZBC ZCA 时，称为对称三相负载
12
4.三相电路
电源
负载
三相电路
Y
YY
Y
△
Y△
Y
△Y
△
△
△△
当组成三相电源和三相负载都对称时，称为对 称三相电路.
U U •
AB CA
IB
B
•
•
IC UBC
C
△接三相电源
电压关系：
UAB UA UBC UB UCA UC
线电压等于相电压
19
•
IA
A'
•
IB
电压关系：
•
I AB
Z • 线电压等于相电压
Z
I CA 电流关系：
B'
•
IC
C'
•Z
I BC
设相电压对称，则 相电流也对称
D 反转
C3
B3
3）相量表示
UC
•
U
A
U0o
120°
•
UB
U
120o
•
UC
U120o
4）对称三相电源的特点
•
120°
UA
120°
UB UA UB
•
•
•
UA UB UC 0
uA uB uC 0
7
2.三相电源的联接
1）星形(Y)联接
相线(火线)
中线(零线)
• 12.5 三相电路的功率
22
•
IA
A
•
UA
A
X–
+
A
中性点 +
•
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
•
•
UAB UCA
•
N
B IB
B
•
•
IC UBC
Y – UB
•
Z – UC
+
+