对称三相电流特点
实验6__三相对称与不对称交流电路电压、电流的测量
实验6 三相对称与不对称交流电路电压、电流的测量［实验目的］1. 学会三相负载星形和三角形的连接方法，掌握这两种接法的线电压和相电压，线电流和相电流的测量方法。
2. 观察分析三相四线制中，当负载不对称时中线的作用。
3. 学会相序的测试方法。
［实验原理］将三相阻容负载（图1）各相的一端X 、Y 、Z 连接在一起接成中点，A 、B 、C （或U 、V 、W ）分别接于三相电源即为星形连接，这时相电流等于线电流，如电源为对称三相电压，则因线电压是对应的相电压的矢量差，在负载对称时它们的有效值相差3倍，即 U 线=⨯3U 相这时各相电流也对称，电源中点与负载中点之间的电压为零，如用中线将两中点之间连接起来，中线电流也等于零，如果负载不对称，则中线就有电流流过，这时如将中线断开，三相负载的各相相电压不再对称，各相电灯出现亮、暗不同的现象，这就是中点位移引起各相电压不等的结果。
如果将图1的三相负载的X 与B 、Y 与C 、Z 与A 分别相连，再在这些连接点上引出三根导线至三相电源，即为三角形连接法。
这时线电压等于相电压，但线电流为对应的两相电流的矢量差，负载对称时，它们也有3倍的关系，即 I 线=⨯3I 相若负载不对称，虽然不再有3倍的关系，但线电流仍为相应的相电流矢量差，这时只有通过矢量图，方能计算它们的大小和相位。
在三相电源供电系统中，电源线相序确定是极为重要的事情，因为只有同相序的系统才能并联工作，三相电动机的转子的旋转方向也完全决定于电源线的相序，许多电力系统的测量仪表及继电保护装置也与相序密切有关。
图1确定三相电源相序的仪器称相序指示器，它实际上是一个星形联结的不对称电路，一相中接有电容C ，另二相分别接入相等的电阻R （或两个相同的灯泡）如图2所示：图2如果把图（a ）的电路接到对称三相电源上，等效电路如图（b ），则如果认定接电容的一相为A 相，那么，其余二相中相电压较高的一相必定是B 相，相电压较低的一相是C 相，B 、C 两种电压的相差程度决定于电容的数值，电容可取任意值，在极限情况下B 、C 两相电压相等，即如果C=0，A 相断开，此时B 、C 两相电阻串接在线电压上，如两电阻相等，则两相电压相同，如C=∞，A 相短路，此时，B 、C 两相都接在线电压上，如电源对称，则两相电压也相同。
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。
对称三相交流电流通入-对称三相绕组时
对称三相交流电流通入对称三相绕组时,便产生一个旋转磁场。
下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。
当=0°时,U相电流达到正最大值,电流从首端U1流入,用表示,从末端U2流出,用⊙表示;V相和W相电流均为负,因此电流均从绕组的末端流入,首端流出,故末端V2和W2应填上,首端V1和W1应填上⊙,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上。
当=120°时,V相电流为正的最大值,因此V相电流从首端V1流入,用表示,从末端V2流出,用⊙表示。
U相和W相电流均为负,则U1和W1端为流出电流,用⊙表示,而U2和W2为流入电流,用表示,此时合成磁场的轴线正好位于V相绕组的轴线上,磁场方向已从=0°时的位置沿逆时针方向旋转了120°。
当=240°和=360°时,合成磁场的位置。
当=360°时,合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上,磁场方向从起始位置逆时针方向旋转了360°,即电流变化一个周期,合成磁场旋转一周。
由此可见,对称三相交流电流通入对称三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场。
旋转的方向从U→V→W,正好和电流出现正的最大值顺序相同,即由电流超前相转向电流滞后相。
1如果三相绕组通入负序电流,则电流出现正的最大值的顺序是U→W→V。
通过图解法分析可知,旋转磁场的旋转方向也为U→W→V。
综上分析可知,三相异步电动机转动的基本工作原则是: (1)三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场,其转速为异步转速( 1)且1=式中:为电源频率,单位为Hz;为电机极对数。
(2)转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。
(3)转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转矩,驱使电动机转子转动,其转速()小于同步转速( 1)。
异步电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速,即同步转速,因为如果到达同步转速,则转子导体与旋转磁场之间没有相对运动,随之在转子导体中不能感应出电势和电流,也就不能产生推动转子的电磁力。
对称三相电源的三个特征
对称三相电源的三个特征
x
一、对称性
对称三相电源是一种三相电源，它具有良好的协调性。
这意味着，它能够使电势锋平均分布，而不会出现特别大的势头，保证峰峰值的情况下降低电流和电压的波动和中断。
这有助于延长电子设备的寿命，并保证电力的连续运行。
二、稳定性
对称三相电源的另一个鲜明特点是它的稳定性。
因为它的电压平衡和锋平均，它可以有效地缓冲电源的抖动，从而降低电源的瞬变和振荡，保证输出电压的稳定性和完整性，从而进一步保护系统的稳定性和可靠性。
三、无负荷能力
此外，对称三相电源的有一个很大的特点，就是它的无负荷能力很好，即平衡三相电路模式，其负荷可以按照预置的比例组合，可以电力变换的功能，使电源不受负荷的变化而影响。
- 1 -。
三相电路重要知识点
.精品第十一章 三相电路重点：1． 三相电路中的相电压与线电压，相电流与线电流的概念及关系 2． 熟练掌握对称三相电路的计算 3． 掌握不对称三相电路的计算方法11.1 三相电源11.1.1 三相制目前世界上的电力系统普遍采用三相制。
所谓三相制是讲三个频率相同，大小相等相位互差120o的电压源作为供电电源的体系。
11.1.2 三相电源一、波形由三相交流发电机供电时，由于其工艺结构使得产生的三相电源具有频率相同，大小相等相位互差120o 的特点。
三相电压的相序为三相电压依次出现波峰（零值或波谷）的顺序，工程上规定：ABC 为顺序（正序）而ACB 这样的相序成为逆序（反序）。
U AU二、各相电压V t U u m A sin ω=o 0∠=U AU V t U u m B )120sin(o -ω= A B U U U 2o 120α=-∠= V t U u m C )120sin(o +ω=ACU U Uα=∠=o 120 其中，α为工程上常常用到的单位相量算子：23211201o j+-=∠=α。
相量图见上图。
11.1.3 三相电源一、连接方式1．星型连接与三角形连接.精品A _ +C U AU + B U _ B _+CA C+图13- 三相四线制三相电源的连接方式一般采用星型连接： 二、几个概念1．中点（零点）：三相电压源的末端连接在一起，形成的连接点，一般用该点作为计算的参考点 2．中线（零线）：由中点引出的导线3．火线：由每一相的三相电压源的始端引出的导线4．相电压：每一相电压源的始端到末端的电压，即火线与中线之间的电压 5．线电压：任意两相电压源的始端之间的电压，即两根火线之间的电压 三、相电压与线电压的关系 1．相线关系 各相电压为： o 0∠=p U A U ，o 120-∠=p B U U ，o 120∠=pC U U 所以：o o o o 3033031200∠=∠=-∠-∠=-=A p p p B A AB U U U U U U U o o o o 303903120120∠=-∠=∠--∠=-=BpppCBBCU U U U U U Uoooo30315030120∠=∠=∠-∠=-=Cp p p A C CA U U U U U U U 可见，每一个线电压与相应相电压的关系是：线电压的大小为相电压大小的3倍，即p l U U 3=，且超前相应相电压o30。
三相正弦交流电习题与答案(精)
三相正弦交流电一、选择题：1．下列结论中错误的是（）。
A. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
B. 当负载作Y 联接时，必须有中线。
C. 当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。
D 、？2．下列结论中错误的是（）。
A. 当负载作△联接时，线电流为相电流的3倍。
B. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
C. 当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。
3．下列结论中正确的是（）。
A. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
B. 当负载作△联接时，线电流为相电流的倍。
C. 当负载作Y 联接时，必须有中线4．下列结论中正确的是（）。
A. 当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。
B. 当负载作△联接时，线电流为相电流的3倍。
C. 当负载作Y 联接时，必须有中线。
5．已知对称三相电源的相电压u A =10sin(ωt+60° V ，相序为A ─B ─C ，则当电源星形联接时线电压u AB 为（）V 。
A. 17.32sin(ωt-30°B. 10sin(ωt+90°C. 17.32sin(ωt+90°D. 17.32sin(ωt+150°6．对称正序三相电压源星形联接，若相电压u A =100 sin(ωt- 60°V ，则线电压u AB =（）V 。
A. 100 3sin(ωt-60° B. 100sin(ωt-30° C. 1003sin(ωt-150° D. 1003sin(ωt-150°7．在正序对称三相相电压中，u A =U 2sin(ωt-90°，则接成星形时，其线电压u AB 为（）。
A. U sin(ωt-60°B. U 6sin(ωt+30°C. U 2sin(ωt-30°D. U 2sin(ωt+60°9．对称正序三相电压源星形联接，若相电压u A =100 sin(ωt- 60°V ，则线电压u BC =（）V 。
三相正弦交流电路
IA
IC 3ICA 30 U BC
所以负载对称时三角形接法旳特点:
A
iA
uCA uAB
iAB
iCA
B
iB
C uBC iC
iBC
负载对称三角
形接法，负载
两端旳电压等
于电源旳线电
压；线电流是 相电流旳 3倍， 相位落后相应 旳相电流30°。
U Il
p负载3IpU l
30
各电流旳计算
A
每相负载电流
S Y•
CZ 首端 末端
C
N 三线圈空间位置
各差120o
X
转子装有磁极并以
旳速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
二、对称三相正弦量旳体现式
一般以A相电压uA为参照正 弦量
记为uA 2U sin tV
uB 2U sin(t 120 )V uC 2U sin(t 120 )V
星形接法时： Ul 3U p Il I p
三角形接法时： Ul U p Il 3I p
P 3 Ul Il cos
在三相负载对称旳条件下，三相电路旳功率：
有功功率：P 3Ul Il cos 无功功率：Q 3Ul Il sin
视在功率：S 3Ul Il
瞬时功率p
p uAiA uBiB uCiC
2.5 三相正弦交流电路
§2.5.1 对称三相正弦量
三相制： 三个电压源，频率相同，波形相同，相位不 同， 由它们构成旳供电体系。 对称三相正弦量:三个频率相同，幅值相同，相位互 差120度旳正弦电流或电压。
一：对称三相正弦量旳产生
由三相交流发电机产生。
对称三相交流电旳产生
三相交流电路
三相交流电路本章讲授对称三相电源的特点，三相电路的两种连接方法及三相电路中相电压、相电流、线电压、线电流的关系及对称三相电路的分析计算方法。
4.1 三相电源一、三相电源的概念1. 三相交流电路的定义电能是现代化生产、管理及生活的主要能源，电能的生产、传输、分配和使用等许多环节构成一个完整的系统，这个系统叫做电力系统。
电力系统目前普遍采用三相交流电源供电，由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。
所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值（或有效值）相等、在相位上互差120°电角的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。
2．三相交流电的特点三相交流电在工农业和现代电力系统中广泛采用，这是因为三相交流电与单相交分别称为A 相、B 相和C 相。
A 、B 、C 三端称为首端，X 、Y 、Z 则称为末端。
工厂或企业配电站或厂房内的三相电源线（用裸铜排时）一般用黄、绿、红分别代表A 、B 、C 三相。
磁极放在转子上，一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的恒定磁场。
当转子由原动机拖动作匀速转动时，三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势。
由于三相绕组在空间各相差120°电角度，因此三相绕组中感应出的三个交流电动势在时间上也相差三分之一周期（也就是120°角）。
二、对称三相电源三个大小相等、频率相同、相位互相相差120o 的正弦交流电压源称为对称三相电源。
1.对称三相电压源的瞬时值表达式为（以A 相为参考相）：)120sin()120sin(sin +=-==t U u t U u tU u m C m B m A ωωω （4-1）每个电压就是一相，每相电压的参考方向都是由首端指向末端，并依次称为A 相、B 相、C 相。
2.对称三相电源的相量表达式：1201200∠=-∠=∠=PC PB PA U U U U U U （4-2） 其中，P U 表示每相电压的有效值。
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1. 对称的三相交流电路有何特点?
答：对称的三相交流电路中，相电势、线电势、线电压、相电压、线电流、相电流的大小分别相等，相位互差120度，三相各类量的向量和、瞬时值之和均为零。
三相绕组及输电线的各相阻抗大小和性质均相同。
在星形接线中，相电流和线电流大小、相位均相同。
线电压等于相电压的√3倍，并超前于有关的相电压30?度。
在三角形接线中，相电压和线电压大小、相位均相同。
线电流等于相电流的√3倍，并滞后于有关的相电流30度。
三相总的电功率等于一相电功率的3倍且等于线电压和线电流有效值乘积的√3倍，不论是星形接线或三角形接线。
2.什么叫串联谐振、并联谐振，各有何特点?
答：在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象，叫做串联谐振。
串联谐振的特点是：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。
在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。
在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。
并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。
并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。
3.导体电阻与温度有什么关系?
答：导体电阻值的大小不但与导体的材料以及它本身的几何尺寸有关，而且还与导体的温度有关。
一般金属导体的电阻值，随温度的升高而增大。
4. 什么是相电流、相电压和线电流、线电压?
答：由三相绕组连接的电路中，每个绕组的始端与末端之间的电压叫相电压。
各绕组始端或末端之间的电压叫线电压。
各相负荷中的电流叫相电流。
各断线中流过的电流叫线电流。
5.三相对称电路的功率如何计算?
答：三相对称电路，不论负载接成星形还是三角形，计算功率的公式完全相同：
有功功率：P=?U线*I线*COSΦ；
无功功率：P=?U线*I线*COSΦ；
视在功率：P=?U线*I线。
6.什么叫集肤效应?
答：在交流电通过导体时，导体截面上各处电流分布不均匀，导体中心处密度最小，越靠近导体的表面密度越大，这种趋向于沿导体表面的电流分布现象称为集肤效应。
7.避雷器是怎样保护电器设备的?
答：避雷器是与被保护设备并联的放电器。
正常工作电压作用时，避雷器的内部间隙不会击穿，若是过电压沿导线传来，当出现危及被保护设备绝缘的过电压时，避雷器的内部间隙便被击穿。
击穿电压比被保护设备绝缘的击穿电压低，从而限制了绝缘上的过电压数值。
8.什么是中性点位移现象?
答：在三相电路中电源电压三相对称的情况下，不管有无中性线，中性点的电压都等于零。
如果三相负载不对称，且没有中性线或中性线阻抗较大，则三相负载中性点就会出现电压，这种现象成为中性点位移现象。