第四章 三相正弦交流电路
三相正弦交流电路
u A 2U p sin t
120°
U A
u B 2U p sin(t 120) uC 2U p sin(t 120)
ωt
120°
U B
120° (b) 相量图
2、三相电源的连接
（1）星形连接 将三相电源的尾端X、Y、Z连在 一起，首端A、B、C引出作输出线， 这种连接称为三相电源的星形连接，也称Y形连接， 常用“Y”标记。 三个始端A、B、C引出三根端线，加上中点引出 的总线，称为三相四线制。
2、在对称三相电路中，各相电压、相电流的有效值相等， 功率因数也相等，因此 P 3U相 I相 cos 相 3P相 三相负载作星形联接时：
三相负载作三角形联接时：
例： 对称三相三线制的线电压U l 100 3 V ， 每相负载阻抗为Z 1060 Ω ，求负载为星形及三 角形两种情况下的电流和三相功率。
三相异步电动机的工作原理
N FΒιβλιοθήκη n0nS三相异步电动机的铭牌
常用低压控制电器
刀开关
按钮
按钮的电路符号
组合开关
接触器
接触器的动作过程
接触器的电路符号
热继电器
时间继电器的电路符号
自动空气开关
熔断器
热继电器的电路符号
行程开关
变压器
四、变压器
变压器是一种静止的电气设备，它利用互感原理，把输 入的交流电压升高或降低为同频率的交流输出，以满足 高压输电、低压配电及其他用途的需要，在电路中起到 电能的传递作用。 1、变压器的结构
铁心：变压器的磁路。 原边（一次绕组）：接电源的绕组 （绕组常由漆包铜线和铝绕线绕制而成） 副边（二次绕组）：接负载的绕组
接在三相电源上的负载统称为三相负载。 通常把各相负载相同的三相负载叫做对称三相负载。 如果各相负载不同，就叫不对称三相负载。 1、星形连接
dl4三相交流电路
EA 220 0 EB 220 120 EC 220 240
IA
N'
IB
IC
每盏灯的额定值为: 220V、 100W
求：各相电流
用结点电压法
A
EA E
N
B
C EC B
IA
N'
IB
A
ICR
E A B IA R
N E B C IB R
N'
EC
IC R
每盏灯为220V、 100W
X
单相电动势。
定子
Z
•
B 转子
4.1.2 三相电动势的特征
eXA Em sint
eYB Em sint 120 eZC Em sint 240
E msi nt (12 )0
大小相等，频率相同，相位互差120º
4.1.3 三相电动势的瞬时关系
eA eB eC
Em
eA+eB+eC=0
4.1.4 三相电动势的相量关系
分析：
设线电压为380V。 A相断开后，B、C 两相串连， 电压UBC （380V）加在B、C 负载上。如果两相负载对称， 则每相负载上的电压为190V。
A 一层楼
二层楼
B
结果：二、三楼电灯全部变暗， 不能正常工作。
C
...
三层楼
问题2：
若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等 （设二楼灯的数量为三层的1/4 ）结果如何？
RU2 484
P
22 00 22 012022 0120
R
R
R
UN'
2 112
RRR
N
A EE BA B
《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
《电路及磁路》-三相正弦交流电路-习题及答案
《电路与磁路》第四章三相正弦交流电路一、填空题1.三相电源绕组的连接方式有_________和_________两种，而常用的是_________连接。
2.三相四线制供电系统中，三个线电压为三相________，三个相电压也为三相________。
3.三相四线制供电系统中，线电压在数值上等于相电压的__________倍；相位上，线电压__________于相应的相电压__________。
4.三相对称负载三角形连接时，线电流在数值上等于相电流的__________倍。
在相位上，线电流比相对应的相电流__________。
5.三相对称负载的定义是：__________相等、__________相等、__________相同。
6.三相不对称负载作星形连接时，中线的作用是使三相负载成为三个_________________电路，保证各相负载都承受对称的电源____________。
7.三相负载作星形连接有中线，则每相负载承受的电压为电源的________电压，若作三角形连接，则每相负载承受的电压为电源的________电压。
8.已知三相电源的线电压为380V，而三相负载的额定相电压为220V，则此负载应作________形连接，若三相负载的额定相电压为380V，则此负载应作________形连接。
9.三相负载的连接方法有____________和____________两种。
10.三相电动机绕组可以连成__________或__________；由单相照明负载构成的三相不对称负载，一般都连成__________。
11.某三相异步电动机，定子每相绕组的等效电阻为8Ω，等效阻抗为6Ω,现将此电动机连成三角形接于线电压为380V的三相电源上。
则每相绕组的相电压为__________V，相电流为__________A，线电流为__________A。
12.某三相异步电动机，每相绕组的等效电阻R＝8Ω，等效感抗X L＝6Ω，现将此电动机连成星形接于线电压380V的三相电源上，则每相绕组承受的相电压为__________V，相电流为__________A，线电流为__________A。
三相正弦交流电路
三相正弦交流电的产生
三相正弦交流电的产生和命名
三相正弦交流电的表达式和相序
三相电源的连接
相电压和线电压的概念和关系
星形联接（Y形联接）的形式和特点 三角形联接（△形联接）的形式和特点
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联接方法
依次将发电机的三相
W1 V2 V1
U2
L2
定子绕组的某一相末 端与另一相首端连接 在一起，并由三角形 的三个顶点引出三条 输电线
联接方式
三相三线制
L3
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三角形联接的相电压和线电压
U 12 U 1 U0 U 23 U 2 U 120 U 31 U 3 U120
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§4.3 三相电路分析
负载作星形联接的三相电路分析
相电压、相电流和线电流的概念和关系
星形联接（Y形联接）的形式和特点
三角形联接（△形联接）的形式和特点
负载作三角形联接的三相电路分析
相电流和线电流的关系 三角形联接（△形联接）的形式和特点
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IL1 (I1)
φ1
IL3 (I3) IL2 (I2)
U3
φ3
U1
负载各相电压等于电源 的相电压并且对称 负载的线电流等于相电 流但不对称 中性线电流相量和不等 于0，因此中性线是不 可缺少的
φ2
U2
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第四章三相电路试题及答案
第四章三相电路一、填空题1.三个电动势的_____ 相等，_______ 相同， _____ 互差120°,就称为对称三相电动势。
2.对称三相正弦長（包括对称三相电动势，对称三相电压、对称三相电流）的瞬时值之和等干 _____ O3.三相电压到达振幅值（或零值）的先后次序称为 _____ o4.三相电压的相序为U-V-毀的称为_______ 相序，工程上通用的相序指 ______ 相序。
5•对称三相电源，设V相的相电压〃v=220Z90°V,则U相电压〃u= ______ R相电压〃w=6.对称三相电源，设U相电压为Uc=22oV2sin314tV,则V相电压电压为Uv= ___________ , W 相电压为Uvr= ______ o7.三相电路中，对称三相电源一般联结成星形或 ______ 两种特定的方式。
8.三相四线制供电系统中可以获得两种电压，即 ______ 和______ o9.三相电源端线间的电压叫_____ ,电源每相绕组两端的电压称为电源的________ 。
10.在三相电源中，流过端线的电流称为_______ ,流过电源每相的电流称为______ o11.流过三相发电机每相绕组内的电流叫电源的______ 电流，它的参考方向为自绕组的相尾指向绕组的______ O12.对称三相电源为星形联结，端线与中性线之间的电压叫_______ 。
13.对称三相电源为星形联结，线电压〃uv与相电压之间的关系表达式为____________ 。
14.对称三相电源为三角形联结，线电流八与相电流/uv之间的关系表达式为 ___________ 。
15.有一台三相发电机，其三相绕组接成星形时，测得各线电压均为380V,则当其改接成三角形时，各线电压的值为______ o16.在图5-1 中，U u=220Z0a V, （7 v=220Z-120° V, 〃弋=220匕120° V,则各电压表读图＞117.对称三相电源星形联结，若线电压gy=380j!sin（3t+30°）¥,则线电压Lw= _____________ , Uwu= _____ ; 相电压Uu= _____ , Uv= ______ , Uw=________ , 0 v= _______ , U v=______ , U w= ______ o18.对称三相电源三角形联结，若U相电压U u=22OZO s V,则相电压〃v= __________ , U^-= _____ , 线电压〃uv= _____ , U w= _________ , U wu= ______ o19.对称三相电源U相电压"“=Umsin（3卜吕）V,则星形联结时，线电压％” =_________ o20.若在三角形接法的发电机中，相电流/VU=1A, Z^=1Z-12O# A, /UW=1Z120* A,贝|」线电流 / c= __ , j v= _______ , i - __________ o21.三相发电机多为______ 联结，三相变压器可接成______ 或______ 形。
电工学(上下册)
1.6 基尔霍夫定律
基尔霍夫电流定律应用于结点，
基尔霍夫电压定律应用于回路．
名词注释：
支路：电路中每一个分支 支路通过的电流叫做支路电流 节点：三个或三个以上支路的联结点 回路：电路中任一闭合路径
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例
b 支路：ab、ad、… ... （共6条） I1 I2 R6 I5 d + _
第三章 正弦交流电路
第四章 三相电路 第五章 电路的暂态分析
1.1 电路的作用与组成部分 电路：就是电流所通过的路径。它是由电路元件按 一定方式组合而成的。 电路的作用： 实现电能的传输和转换，（作用之一） 电路的组成：电源、负载、中间环节三部分 电路的结构形式和所完成的任务多种多样的，举例：
升压 变压器 输电线 降压 变压器 电灯 电动机 电炉
(1)当U和I参考方向选择一致的前提下
参考方向 实际方向
若 P = UI 0
a
b
+ U _
R
“吸收功率” I （负载）
若 P = UI 0 a + “发出功率” + I U （电源） _ b 若 P = UI 0
+
(２)当U和I参考方向选择不一致的前提下
若 P = UI 0
a b + U _ R
a
节点：a 、 b、c 、d (共4个） I4
I6
c
I3
回路：abda、 bcdb、 … ... （共7 个）
E3
R3
目录
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1.6.1 基尔获夫电流定律（KCL方程）
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于
由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节
三相正弦交流电
由负载
性质决定
P PA PB PC
P 3 U p I p cos
Il I p
星形接法时： U l 3U p
三角形接法时： U l
UP、IP代表负载上的相电压和相电流
Up
I l 3I p
P 3 Ul Il cos
在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：
B C
iAB
iB
iCA
iBC
u BC iC
负载对称三角 形接法，负载 两端的电压等 于电源的线电 压；线电流是 相电流的 3 倍， 相位落后对应 的相电流30°。
U
U l p负载 I l 3I p 30
各电流的计算
A 每相负载电流
iA
u AB
I AB I BC I CA
一、 三相负载星形接法及计算
u AN
A N
iA
ZA
i AN
ZB
uCN
u BN
C
B
iC iB
ZC
iCN
iBN
相电流(每相负载上的电流)： 线电流(三条端线上的电流)：
、I 、 I I AN BN CN
I N
: 中线电流
、 、 I I I A B C
N I AN I BN I CN I
0 I N
应用实例----照明电路
正确接法: 每组灯相互并联, 然后分别接至各 相电压上。设电 源电压为：
A
能否取消中线？
一组 N 二组
B
...
Ul
UP
380
220
V
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j0
j120 U BO U e
j240 j120 U CO U e U e
C.波形图
u
uA uB uC
120° 240° 360° 2
0
t
D.向量图
UC
120° . 120° .
.
UA
120°
UB
E. 根据对称三相正弦电压的瞬时值表达式和相量式可知,对称三 相正弦电压的瞬时值之和及相量之和均为零.即
(首端) A
B +
–
C +
–
Y
•
A • S
+
定子 •
+
Z
转子 B _
(尾端) X
eA eB
Y Z
三相绕组示意图
eC
–
-
C
N X
+
e
+
A X
e
_ •
三相交流发电机示意图
电枢绕组及其电动势
C.三相同步发电机的工作原理:
三相同步发电机运行时,励磁绕组上外加直流电压,绕组内通过直流电 流,产生磁场.当原动机驱动转子匀速旋转时,定子三相绕组的导体依次切 割转子磁场的磁感应线, 产生感应电动势
uAC、uCB、uBA
.
零序：彼此间相位差为零度 B.负序的波形图与向量图
u
0
uA uC uB
120° 240° 360° 2
UB
120° . 120° .
t
UA
120°
UC
C.零序的波形图和向量图
u
uA,uB,uC
.
UA
.
0
2
t
U B . UC
uU + uV + uw =0
UA
.
+ UB 序
A.相序: 对称三相正弦量出现同一值(如正幅值、相应的零值等)的先后次序,称为相序.
也可以说,对称三相正弦量的相序就是三相正弦量从超前到滞后的排列次序.
正序:
相序(以电压为例)
uAB uBC uCA
、
、
负序：
主要知识点：
1. 三个频率相同、幅值相等、相位互差120度的正弦量 称三相正弦量。
2. 对称三相交流电的瞬时值或相量之和为零。
3. 三相交流电出现正幅值的先后次序称为相序。
一.对称三相正弦电压的产生
1.三相制:
由于与单相制相比,三相制在发电、输电及 用电方面具有许多技术和经济上的优点,因而目前世界各 国电力系统均采用三相制。
uAO (t ) Um sin t 2U sin t
uBO (t ) Um sin( t 120 ) 2U sin( t 120 )
uCO (t ) Um sin( t 240 ) 2U sin( t 120 )
B.相量式:
U e U AO
所谓三相制就是由三相电源供电的体系.
2.三相电源: 三相电源是指能够产生三个频率相同、幅值相等而相位
不同的电动势(或电压）的交流电源。
3. 实际的三相电源通常指的是三相同步发电机。
定子
A.发电机结构
铁心（作为导磁路经） 匝数相同 三相绕组 空间排列互差120
转子 : 直流励磁的电磁铁
B.三相同步发电机的工作原理示意图：
4.对称三相正弦电动势∶
在定子三相绕组中,将产生一组频率相同、 幅值相等以及相位上彼此互差120度的正弦电动势
A.瞬时值表达式：
eA Em sin t eB Em sin( t 120) eC Em sin( t 120)
5.对称三相正弦电压:
A.瞬时值表达式:
定子三相绕组的电压也是三个频率相同、幅 值相等以及相位互差120度的正弦电压.