第4章三相交流电路

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§4.2 三相交流电路的负载
threeAC) (Load of three-phase AC) 星形接法 负载有两种接法 三角形接法
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本章要求： 本章要求： 1．掌握三相四线制电路中单相及三相负载 三相四线制电路中单相及三相负载 ．掌握三相四线制 的正确联接。 的正确联接。 2．掌握相电压与线电压、相电流与线电流 相电压与线电压、 ．掌握相电压与线电压 在对称三相电路中的相互关系。 在对称三相电路中的相互关系。 3．理解对称三相电路中电压、电流和功率 电压、 ．理解对称三相电路中电压 的计算方法。 的计算方法。 4．了解不对称三相负载星形联接电路中线 ．了解不对称三相负载星形联接电路中线 的作用。 的作用。
§4.2.1三相负载的星型联结（wye connection） 4.2.1三相负载的星型联结 三相负载的星型联结（ ） §4.2.2三相负载的三角形联结（delta connection） 4.2.2三相负载的三角形联结 三相负载的三角形联结（ ）
§4.3 三相交流电路的功率(Power of three三相交流电路的功率( 交流电路的功率 phase ac) )
, u CA。
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三相电源星形接法的两组电压 三相电源星形接法的两组电压
1）相电压：火线对零线间的电压。 ）相电压：火线对零线间的电压。
A
uAN = eA uBN = eB uCN = eC
eceCeAFra bibliotekuANN
eB
ɺ UCN
120°
uBN uCN
120° 120°
B C
° ɺ U AN = U P 0 ° ɺ U BN = U P − 120 ° ɺ U CN = U P 120
A
（火线） 火线）
eA
Z X Y
（中线） N 中线）
e
eB
火线） B（火线） 火线） C （火线）
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输 电 线 路
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§4.1.2 三相电源的联结
threesource) (Connected of three-phase source) 星形联接(The 星形联接(The Y-connected)
u BN = U m sin(ωt − 120°)
uCN = U m sin (ωt + 120°)
uBC = uBN − uCN uCA = uCN − uAN
A
eA
Z X Y
uAN uAB
N
注意规定的 正方向
eC
eB
uBN uCN uBC
uCA
B C
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The Y-connected of three-phase source Ythree-
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§4.1.2 三相电源的联结
threesource) (Connected of three-phase source)
1. 星形 接法（the three-phase wye connection） 星形Y接法 接法（ threeconnection）
连接方式 如图所示 三相四线 制供电 C
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§4.1.1 三相交流电源的产生
(Produce of three-phase ac source) threesource)
在两磁极中间，放一个线圈。 在两磁极中间，放一个线圈。 让线圈以ω 的角速度顺时 针旋转。 针旋转。 ω
A
N
e
根据右手定则可知，线圈 根据右手定则可知， X S 中产生感应电动势 感应电动势， 中产生感应电动势，其方 向为由A→ 。 向为由 →X。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布， 按正弦规律分布 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布， 单相交流电动势 线圈两端便可得到单相交流电动势。 线圈两端便可得到单相交流电动势。
N
eC
eB
uBN uCN uBC
uCA
B C
（火线） 火线） （火线） 火线）
中点N： 中点 ：X、Y、Z的公共点（与大地相接时称地线） 的公共点（与大地相接时称地线）
相电压：火线与中线间的电压 相电压：火线与中线间的电压 u AN , u BN , u CN 。 线电压：火线与火线间的电压 线电压：火线与火线间的电压 u AB , u BC
ɺ UC ɺ UCA
ɺ UAB ɺ UA
ɺ UBC
ɺ −UB
3 2 UA
0
ɺ UAB
ɺ −UB
30
ɺ UB
120
ɺ UB
0
ɺ UA
线 电 压
ɺ ɺ ɺ U AB = U AN −UBN ɺ ɺ ɺ U = U −U
BC BN CN
线 电 压 也 对 称
ɺ ɺ ɺ UCA = UCN −U AN
ɺ ɺ U AB = 3U AN 30° ɺ ɺ U BC = 3U BN 30° ɺ ɺ UCA = 3UCN 30°
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第4章 三相交流电路与供电
ThreeThree-phase alternating circuit and power supply
§4.1 三相交流电源(Three-phase ac source) 三相交流电源( ) 目前世界上电力系统的供电方式， 目前世界上电力系统的供电方式，绝大多数采 用的是三相制 三相制。 用的是三相制。 所谓三相制，是由三个频率、大小相同 相位不 所谓三相制，是由三个频率、大小相同,相位不 同的正弦交流电压源作为电源的供电体系。 正弦交流电压源作为电源的供电体系 同的正弦交流电压源作为电源的供电体系。简 三相交流电源。 称三相交流电源。 上一章讨论的单相正弦交流电路， 正弦交流电路 上一章讨论的单相正弦交流电路，可理解为三 正弦交流电路中的一相 中的一相。 相正弦交流电路中的一相。
UP代表电源相电压的有效值
ɺ UBN
ɺ U AN
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三个相电压是对称的
The Y-connected of three-phase source Ythree相电压瞬时值表示式： ）线电压： 相电压瞬时值表示式： 2）线电压：火线间的电压 设： u AN = U m sin ωt
uAB = uAN − uBN
Y • C × A • S N ×X
eA
• Z Em × B
eB
eC
ωt
240° 360° ° 0° 120° ° ° °
相序： 相序：三相交流电动势依次出现正的最大值的 顺序,称为三相电源的相序 相序。 顺序,称为三相电源的相序。A-B-C 称为 相序。 正（顺）相序。
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3.三相电动势的相量关系： 3.三相电动势的相量关系： 三相电动势的相量关系
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第4章 三相交流电路与供电
Fourthly chapter three-phase alternating circuit and power supply
Begin
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第4章 三相交流电路与供电
three(Fourthly chapter three-phase alternating circuit and power supply ) §4.1 三相交流电源(Three-phase ac source) 三相交流电源( ) §4.2 三相交流电路的负载(Load of three三相交流电路的负载( 交流电路的负载 phase ac) )
单相负载（如家用电器、 单相负载（如家用电器、实验 仪器、电灯等） 仪器、电灯等） 三相负载（如三相交流电动机、 三相负载（如三相交流电动机、 三相变压器等） 三相变压器等）
三个阻抗相同，工作时同时接入三相电源。 三个阻抗相同，工作时同时接入三相电源。
*工农业生产及生活用电多为三相四线制电源提
负载接入电源的原则， 供，负载接入电源的原则，应视其额定电压而 定。
ɺ UB
ɺ UBC
ɺ ɺ U AB = 3U AN 30° ɺ ɺ U BC = 3U BN 30° ɺ ɺ U CA = 3U CN 30°
U P = 220V; U l = 380V
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2.三角形( 2.三角形(∆)联结 delta connection） 三角形 （ connection） The △-connected of three-phase source three有几种输出电压？
eAX = 2 E sin ω t
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§4.1.1 三相交流电源的产生
(Produce of three-phase ac source) threesource) A → X B → Y C → Z 首端
A X
三相交流发电机的构造：定子、转子、机座。 三相交流发电机的构造：定子、转子、机座。
定子中所放三个线圈： 定子中所放三个线圈：
各相绕组中感应电动势的正方向 各相绕组中感应电动势的正方向 绕组
e X ×
e B Y ×
e
e C Z ×
e
A
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1.三相电动势 1.三相电动势
(Three-phase electromotive force Threeforce)
eA = Em sin ωt
eC = Em sin (ωt + 120°)
定 子
C
+ -
S 转子
ω
B
N
X
磁通按正弦 磁通按正弦 规律分布
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Produce of three-phase ac source (1)ω t=0时,A相绕组的感 时 相绕组的感 A S Y N C X e
三相交流发电 机结构示意图
Z ω B
应电动势达到最大。 电动势达到最大。 (2)ω t=120º时,B相绕组的 时 相绕组的 感应电动势达到最大 电动势达到最大。 感应电动势达到最大。 (3)ω t=240º时,C相绕组的 时 相绕组的 感应电动势达到最大 电动势达到最大。 感应电动势达到最大。