大学电路第五版第十二章、三相电路

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第十二章 三相电路本章重点12.112.2 12.3 12.4 12.5 三相电路 线电压(电流)与相电压(电流)的关系 对称三相电路的计算

不对称三相电路的概念三相电路的功率 首页

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重点

1.三相电路的基本概念 2.对称三相电路的分析 3.不对称三相电路的概念 4.三相电路的功率

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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：比单项电源可提高功率50%; ② 输电方面：比单项输电节省钢材25%; 配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便 于接入负载； 运电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维 护方便。返 回 上 页 下 页

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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。

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一.对称三相电源的产生三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼 此相差1200的正弦电源。 通常由三相同步发 A 电机产生，三相绕组在 Z Y N 空间互差120°,当转子 º I 以均匀角速度 转动时 ， º S C 在三相绕组中产生感应 B X 电压，从而形成对称三 相电源。 三相同步发电机示意图返 回 上 页 下 页

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①瞬时值表达式 A B C + + + uC uA uB – – – X ②波形图

uA (t ) 2U cos t o uB (t ) 2U cos( t 120 ) o uC (t ) 2U cos( t 120 )A、B、C 三端称为始端，

Yu

Z

X、Y、Z 三端称为末端。uC

uA uB

o返 回

t上 页 下 页

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③相量表示

U A U 0o UB U 120 UC U 120

UC120°o

120°

UA120°

o

UB

④对称三相电源的特点

U A UB

u A u B uC 0 U A U B U C 0返 回 上 页 下 页

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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。返 回 上 页 下 页

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二.三相电源的联接(1)星形联接(Y联接) +

A

X Y

––

A B C N

+

UA

UA+

UC UB

NB

UBZ – +

C

UC

X, Y, Z 接在一起的点称为Y联接对称三相 电源的中性点，用N表示。返 回 上 页 下 页

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(2)三角形联接( 联接)Z

A

C Y –

B

C

Y

注意三角形联接的对称三相电源没有中点。返 回 上 页 下 页

–

UB

+

X+

UC

X

–+ B

UC

UA

Z –

+ UA

A

UBC

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注意： 联接电源始端末端要依次相连。

正确接法

UA

U A UB U

C 0

UC错误接法

I

I =0电源中不会产生环流

UB

U A UB UC 2UC

UC

UA

I 0电源中将会产生环流

IU总 UB

UC返 回 上 页 下 页

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三.三相负载的联接三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分 称为一相负载，三相负载也有二种联接方式。 (1) 星形联接 A' N' B' C' ZB ZA ZC A' B' C' N' ZC ZA ZB

当 Z A Z B ZC 称三相对称负载返 回 上 页 下 页

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(2) 三角形联接 A' ZAB B' C' ZBC A'

ZCAB'

ZAB ZCA ZBC

当 Z AB Z BC ZCA

C' 称三相对称负载

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四.三相电路三相电路就是由对称三相电源和三相负载联 接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以 组成： 电源

Y

Y △ Y △ △

负载

电源

负载

注意

当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。返 回 上 页 下 页

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–

A B C

+ + +

UAN ––

Z Z Z

UB

N’

三相四线制

Y

Y

UC–

A Z

+ + +

UA– –

B C

Z Z

三相三线制

UB

Y返 回

△上 页 下 页

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12.2X Y

线电压(电流)与相电压(电流)的关系–– A

UA

Z –

C N

UC

Y

①端线(火线):始端A, B, C 三端引出线。

②中线：中性点N引出线， 连接无中线。返 回 上 页 下 页

–

+

UB+

UC

X

–+ B

B

Z –

+ UA

A

+ +

UBC

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X

IA– – +

A

IAZ – +

B

UBZ – +

U BC

C N

UC

③相电压：每一相的电压。 ④线电压：端线之间的电压。

⑤相电流：流过每一相的电流。

⑥线电流：流过端线的电流。返 回 上 页 下 页

–

IC

–

Y

UA+

UA B UCAIB

+ UA UA B UCA X IB UC B + UB U BC Y C IC

A

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A'B' C'

IA

UB N +' '

ZA

Ia

A' B'

IA Z

AB

I ab

' '

ZB ZC

ZCA U CA ZBC +

U A N ,U B N ,U C N 负载的相电压：每相负载上的电压。 U ,U ,U AB BC CA 负载的线电压：负载端线间的电压。 ,U ,U U' ' ' ' '

N'

C'

'

'

'

'

'

'

'

线电流：流过端线的电流。I A , I B , I C

A' B '

B 'C '

C ' A'

相电流：流过每相负载的电流。 I a , I b , I c返 回

I ab , I bc , I ca上 页 下 页

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一. 相电压和线电压的关系①Y联接

– –

UA

IA A

设 U AN U A U 0

o

UB

+ +

UA BIB

UCA BC

UBN UB U 120 UCN UC U 120

o

o

–

UC

U BC

UAB UAN UBN U 0o U 120o 3U 30o UBC UB N UCN U 120o U 120o 3U 90o UCA UCN UA N U 120o U 0o 3U 150o

+

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