第三相电路
第3章三相电路
波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。
u
uU
uV
uW ωt
UW
1200
1200
0
π
2π
1200
UU
UV
(a)相电压的波形图 (b)相量图
图3-3三相电源相电压的波形图和相量图
电源任意两根端线之间的电压称为线电 压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所 示。 U1 L
1
uU
W2
你可要记 住了！
I L 3I P
（3-16）
线电流落后相应的相电流300的相位角。
例2 三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V
§ 3.2
三相负载的联接
负载有单相负载与三相负载之分。对于 单相负载，应根据其额定电压接入电路。 若负载所需的电压是电源的相电压，应将 负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)
U V W N
ZU
ZV 图3-8 (a)
ZW
若负载所需的电压是电源的线电压，应将 负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)
UP=UL
很好记吧！
Hale Waihona Puke 思考题１．对称三相电源星形连接时，Ｕl= 3 Up ,线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 300 。
２．正序对称三相星形连接电源，若 UVW 380300V , 380/1500V， U U 220/1200 V， 220/-1200 V。 则 U UV UW
§3.1 三相交流电源
一、 概念
由三个幅值相等、频率相同、相位互差 120o的单相交流电动势按一定方式连接起来 所构成的电源称为三相交流电源。由三相电 源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或 变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的 基本原理如图3-1所示
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。
电路基础原理中的三相电路解析
电路基础原理中的三相电路解析电路是现代社会中不可或缺的组成部分，而三相电路则是电路中的重要分支之一。
三相电路由三个相位相同但相位不同的交流电源组成，其特点在于稳定性高、功率大、传输距离远等，广泛应用于工业生产、能源输送等领域。
本文将对三相电路的基本原理、特点以及应用进行解析，帮助读者深入理解三相电路的工作原理。
一、三相电路的基本原理三相电路是基于交流电的原理构建而成的，其电源由三个相位相同但相位不同的交流电源组成。
相位不同的电源在时间上相互间隔120度，形成了一个周期内的连续电能输送。
三相电路中的电流和电压存在相位差，如当一个相位电压达到峰值时，其他两个相位的电压分别处于不同的相位。
这种相位分布使得三相电路能够实现更高的功率输出、更稳定的工作状态。
二、三相电路的特点1. 高功率输出：由于三相电路中有三个相位电压，相位之间存在差异，所以能够实现更高的功率输出。
在同样条件下，三相电路的功率输出是单相电路的三倍，这使得三相电路在大功率负载下具有显著的优势。
2. 稳定性高：相位相同但相位不同的交流电源在时间上相互间隔120度，这种相位分布使得电流在输送过程中的连续性更好。
因此，三相电路在负载变化较大的情况下，仍能保持相对稳定的输出，增强了电路的可靠性。
3. 传输距离远：三相电路由于功率较大，在输送电能时有较低的输电损耗。
这使得三相电路在能源输送领域有着广泛的应用，能够有效地将电能输送到远距离的地方。
三、三相电路的应用1. 工业生产：三相电路在工业生产中应用广泛，例如电机驱动系统、变频器、制冷设备等。
由于三相电路具有稳定性高、功率大的特点，能够满足工业生产对电能需求的大部分要求。
2. 能源输送：三相电路由于传输距离远、损耗小的特点，在能源输送领域有着重要的作用。
例如，高压送电线路就是采用三相电路设计的，能够将电能从发电厂输送至用户终端。
3. 家庭电器：虽然家庭用电主要使用单相电路，但一些大功率家电，如空调、电热水器等，通常会采用三相电路供电，以满足其对大功率输出的需求。
《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
22633-第4章 三 相 电 路
4.2.2
三相负载的三角形连接
把三相负载分别接在三相电源中两根 相线之间的接法，称为三角形连接，常用 “△”标记，如图4-12所示。
图4-12 三相对称负载作三角形连接
在三角形连接中，由于各相负载是接 在两根相线之间的，因此负载的相电压就 是电源的线电压，即U△线 = U△相。
三相对称负载作三角形连接时的相电 压是作星形连接时的相电压的 3 倍。 因此，三相负载接到电源中，是作三 角形连接还是星形连接，要根据负载的额 定电压而定。
图4-1 三相交流发电机的示意图及电动势的正方向
一般把3个大小相等、频率相同、相位彼 此相差120°的恒压源称为对称三相恒压源。 以后在没有特别指明的情况下，三相电 源就是指对称的三相交流电源，并且规定每 相电动势的正方向是从线圈的末端指向始端， 如图4-2（b）所示，即电流从始端流出时为 正，反之为负。
三相总无功功率为
Q 3U线I线 sin z 3 100 3 30 sin 60 7 794(Var)
三相总视在功率为
S 3U线I线 3 100 3 30 9 000(V A)
由此可知，负载由星形连接改为三角 形连接后，相电流增加到原来的 3 倍，线 电流增加到原来的3倍，功率增加也到原来 的3倍。
4.2 三 相 负 载
4.2.1
三相负载的星形连接
把三相负载分别接在三相电源的相线 和中线之间的接法，称为三相负载的星形 连接，如图4-6所示，图中Za、Zb、Zc为各 负载的阻抗值，N′为负载的中性点。
图4-6 三相负载的星形连接
负载两端的电压称为负载的相电压。 负载的线电 压就是电源的线电压。
（2）当负载为三角形连接时，相电压 100 30 V 。 等于线电压，设 U UV
三相电路名词解释
三相电路名词解释三相电路是一种用于电力输送和电能转换的电路形式，由三个互相连接的相线组成，分别为正弦波的左侧、右侧和顶部。
在三相电路中，每个相线都有自己的火线和零线，它们之间的连接点称为接地点或节点。
三相电路通常用于大型电力设备，如变压器、电动机和发电机等，其优点是可以提供更大的电流和更高的功率，同时可以更好地平衡三相之间的电压偏差。
在三相电路中，每个相线都有自己的火线和零线，它们之间的连接点称为接地点或节点。
火线和零线之间的电压称为相电压，通常约为 220 伏特 (V)。
每个相线与中性线之间的电压称为线电压，通常约为 380V。
由于三相电路中的三个相线之间存在着相位差，因此三相电路中的电流是不相等的，这被称为三相不平衡。
三相不平衡可能会导致设备和电网的性能下降，因此需要采取适当的措施来降低三相不平衡的影响。
在电力系统中，三相电路通常用于变压器和高压输电线路，其中变压器通常使用三相电源来产生不同的电压等级，以便在不同的电压等级下进行电能传输。
高压输电线路通常采用三相电路，以便在不同的输电线路之间进行能量传输。
在家用电器中，三相电路通常用于大型家用电器，如洗衣机、冰箱和空调等，这些电器通常需要较大的电流和功率。
拓展:1. 相线：在三相电路中，相线是指与电源连接的火线，它们可以提供电流和电压，以便驱动设备和进行能量传输。
2. 中性线：在三相电路中，中性线是指连接电源中性点的连接线，它通常用于连接三相电路中的三个相线，以便形成三相电路。
3. 相位差：在三相电路中，三个相线的相位差是指三个相线之间的相差角度，通常用角度表示。
相位差的大小取决于三相电路中的三个相线的电压和电流的相位差。
4. 三相不平衡：三相不平衡是指三相电路中的三个相线之间的电流不相等，这可能会导致设备和电网的性能下降。
三相不平衡可以通过测量三相电流和电压之间的差异来确定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Q
=
1-
1 4Q2
o
2020年6月17日星期三
Q>>1
1 2
1
hC2 hL2
h
1
注意
|HC(jh)|为低通函数， |HL(jh)|为高通函数； Q 越高，hC2和hL2 越靠近 h = 1，同时峰值增高。
HC(jh) HL(jh)
结束
Q>>1
1.0
1
0.5
2
当 Q＞ 1 时，才有峰值 2
h =hC2，UC(h)获最大值；
1.RLC串联电路的频率特性
. I
R
jL
----以UL()为输出时H()
+
.
+
.
UR
-
.
+ UL
-
.+ 结束
|HL(jh)| =
Q
US -
1
h2
+Q2(1-
1
h2
)2
1
jC
HC(jh) HL(jh)
UC -
极值点 hL2 =
2Q2 2Q2-1
=
1
hC2
1.0
峰值 |HL(jhL2)| = |HC(jhC2)| 0.5
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％； ③ 配电方面：三相变压器比单相变压器经济
且便于接入负载；
④ 用电设备：结构简单、成本低廉、运行可靠、 维护方便。
2020年6月17日星期三
②按所处理信号分：模拟滤波器和数字滤波器。
2020年6月17日星期三
9
几种滤波器的图片
结束
电网有源滤波器：抑止 谐波、补偿无功功率。
2020年6月17日星期三
10
③按滤波特性(根据频率特性)分： 低通、高通、带通、带阻、可变通带滤波器等。 结束
低通滤波器(LPF) 高通滤波器(HPF)
低通
o 1
2020年6月17日星期三
1
3
1
20
2
3 102
-180o
103
回放结束
7
§11-6 滤波器简介
结束
1.滤波器的定义
允许信号中特定的频率成分通过，极大地衰减或 抑制其他频率成分，此类电路（或装置、系统） 称之为滤波器。
+
U1(j)
-
H(j)
滤波器相当于频率 “筛子”。
+
U2(j)
-
2020年6月17日星期三
③确定起始段：本例由-20lg决定 (积分环节)，
是一条过(1，0)点，斜率为-20dB/dec的直线。
若 j 在分子(微分环节)，则起始段是一条 过(1，0)点，斜率为 +20dB/dec的直线。
④直线从起始端开始向增大的方向延伸:
当遇到1时(在分子)，斜率改变+20dB/dec； 当遇到2时(在分母)，斜率改变-20dB/dec；
Y(j0)
=
RC L
Z(j0)
=
L RC
+ Is
I1 IC
. U
-
R
1
jL jC
结束
电路发生谐振是有条件的， 品质因数为
形
在电路参数一定时，满足：
式
R L
Q
0L
R
=
1
0CR
同 串
C
联
在小损耗(R很小)
L C
= I1 = IC
谐 振
谐振时导纳很小，阻抗很大。 IS IS
2020年6月17日星期三
与其它章节的联系 三相电路可以看成是三个同频率正弦电源 作用下的正弦电流电路，对它的计算，第九章 正弦电流电路中所阐述的方法完全适用。
2020年6月17日星期三
17
§12-1 三相电路
三相电路：由三相电源、三相负载和三相输
结束
电线路三部分组成。
在世界各国的电力系统中，供电方式绝大多
数都采用三相制。原因是采用三相制供电比 单相制供电有更多的优越性：
高通
o
1
2020年6月17日星期三
11
带通滤波器(BPF) 结束
带通
o 1 2
带阻滤波器(BEF)
带阻
o 1 2
也称为“陷波器”。
2020年6月17日星期三
12
经典的无源滤波器
利用L、C 彼此相反又互补的频率特性构成。
结束
L
L
L
L
C
C
CC
G型低通
L1
C1
T型低通
P型低通 L1
L2 C2 带通滤波器
8
2.滤波器的作用
①将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗
结束
干扰性及信噪比；
②滤掉不感兴趣的频率成分，提高分析精度；
③从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。
3.滤波器及其分类 ①按所用元件分：有源和无源二大类。
无源：RC滤波器、LC滤波器、特殊元件构成 的滤波器；(如压电陶瓷滤波器等 )
有源：利用运算放大器构成的滤波器。
o
1
hC2 hL2
h
h =hL2，UL(h)获最大值。 且UC(hC2) = UL(hL2)。
2020年6月17日星期三
2
2. RLC并联谐振电路
. I
①条件 Y 的虚部为0。
②谐振频率 ③特点
0 =
1 LC
. IS + .
U -
.. IG IL
.
IC
结束
G
1
jL
jC
导纳模最小，呈电阻性(阻抗模最大)；
外施电流一定时，电压最大，且与电流同相位；
若外施电压一定，则电流最小；
IL和IC可能远大于总电流。
IL和 IC大小相等、方向相反、相互抵消。
④品质因数
Q
=
1
0LG
= 0C
G
=
1 G
C = IL(j0) = IC(j0)
L
IS
IS
2020年6月17日星期三
3
3.实用的并联谐振电路
.
..
0=
1 LC
1- CR2 L
C1
L2
带阻滤波器 C2
2020年6月17日星期三
13
含集成运放的二阶低通有源滤波器
结束
R1
R2
ui R
R
-∞ +
uo
+
C
C
滤波方式由赛伦 - 凯于 1955年提出， 因此也称为 Sallen-Key电路。
2020年6月17日星期三
14
结束
第十一章结束
2020年6月17日星期三
15
第十二章 三相电路
一直延伸到坐标的最右端即可。
2020年6月17日星期三
6
|HdB| = -20lg +20lg|1+j /1| -20lg|1+j /2|
结束
相频特性可逐点描绘(关键点、易算点)，不赘述。
20lgH(j) [dB]
j (j)
20
180o
0
0dB/dec
90o
-20
0o
-40
-90o
-60 0.1 0.2
结束
知识结构框图
对称三相电路 星形连接 三角形连接
不对称三相电路 中性点位移
相、线 值关系
单相 计算法
三相电路 的功率
计算 测量
S、P、Q、cosj、 S
2020年6月17日星期三
16
重点
1.相、线值(电压电流)的关系；
结束
2.三相电路的计算方法；
3.三相电路的功率分析。
难点 1.三线三相制电路功率测量的二瓦计法； 2.不对称三相电路的分析计算。
4
结束
5.Bode图及其绘制(难点) (1)优点
①展宽频带(有限数轴上，描绘较大频率范围 )；
②将乘除变成加减，绘制方便； ③用分段直线(渐近线)近似表示。
2020年6月17日星期三
5
(2)心算法绘制要点
①将H(j)化为标准形式:
H(j) =
1+j/1 j (1+j/2)
结束
②在频率轴上依次标出转折频率1、2、 ；