第6章 三相电路第六章 三相交流电路概述:概述:目前电力工程上普遍采用三相制供电三相制供电。由三个幅值相等、频率相同(我们国家电网频率为50HZ)彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。前面讲的交流电路,实际是三相电路的一相,因而称单相交流电路单相交流电路。另一方面,三相电路也可看作按一定规律组成的复杂交流电路三相交流电路数据分析,因而前面讨论的交流电路的一般规律和计算方法,在此仍然适用。第6章 三相电路三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越在发电方面:在发电方面:三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。在输电方面:在输电方面:如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离,三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面:在用电设备方面:三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。第6章 三相电路.三相交流发电机三相交流发电机主要组成部分:主要组成部分:电枢电枢(是固定的,亦称定子定子):定子铁心内圆周表面有槽,放入三相电枢绕组。磁极磁极三相绕组n单相绕组(是转动的,亦称转子转子)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°。
+++–+SN铁心绕组A X第一节 三相电源与三相负载–+SN–+SN–+SN–+SN–+S N– +SN–+SN一、三相电源第6章 三相电路由于电机结构的原因由于电机结构的原因, , 这三相绕组所发出的三相电这三相绕组所发出的三相电动势幅值相等动势幅值相等, , 频率相同频率相同, , 彼此之间相位相差彼此之间相位相差120°120°。可。可将其表示为:将其表示为:2、相量形式第6章 三相电路3、对称正弦量 幅值相等, 频率相同, 相位互相差120°的正弦量。对称正弦量特点为:120°UA•UC•UB•120°120°三相电压相量图第6章 三相电路4、正弦量的相序三相交流电在相位上的先后次序称为相序相序。上述的三相电源的相序为A→B→C。在电力系统中一般用黄、绿、红黄、绿、红 区别A、B、C 三相。Um–Um t0 2uA uCuB第6章 三相电路二、三相电源的联接1、星形联接N中点或零点N把发电机三相绕组的末端接成一点。而把始端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。火线中线或零线火线火线线电压相电压目前,我国供电系统线电压 380V,相电压220V。
三相四线制第6章 三相电路架空线路我国国家标准规定的电力网额定电压有33、、66、、1010、、3535、、6060、、110110、、220220、、330330、、500kV500kV。。架空线路电力线路电力线路防震锤导线导线避雷线绝缘子杆塔线夹基础接地装置电缆线路目前我国主要有:华华东、华南、华中、华东、华南、华中、华北、东北、西南、西北、东北、西南、西北北七大电力网。第6章 三相电路N中点或零点N火线中线或零线火线火线线电压相电压根据KVL:第6章 三相电路各线电压与相电压之间的关系为:三相电源各电压间的相量关系三相电源各电压间的相量关系UA•UC•UB•30o30o30o线电压的有效值用表示, 相电压的有效值用Up表示。 由相量图可知它们的关系为:第6章 三相电路2. 2. Δ Δ 形联结形联结发电机三相绕组依次首尾相联,引出三条线,称为三角形联结。第6章 三相电路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,如三相电动机三相电动机。另一类是只需接单相电源的负载三相交流电路数据分析,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。照明灯。三、三相负载的联接第6章 三相电路1. Y 形联结iBiCiNiAN负载中电流:(略线路阻抗) 中性线中的电流为:若负载对称,即UA•UC•UB•IC•IA•IB• 对称负载相量图对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。三相交流电动机N第6章 三相电路如果三相负载对称, 中线中无电流, 故可将中线除去, 而成为三相三线制系统。但是如果三相负载不对称, 中线上就会有电流IN通过, 此时中线是不能被除去的, 否则会造成负载上三相电压严重不对称, 使用电设备不能正常工作。第6章 三相电路 例1 图中电源电压对称,线电压U=380 V ,负载为 电灯组,每相电灯(额定电压220V)负载的电阻400。试计算:(1)求负载相电压、相电流;(2) (2) 如果A相断开时,其他两相负载相电压、相电流;(3) (3) 如果A短路时,其他两相负载相电压、相电流;(4) (4) 如果采用了三相四线制,当1相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。iBiCiANN 解:(1) 负载对称时,可以不接中线,负载的相电压与电 源 的相电压相等(在额定电压下工作)。
第6章 三相电路iBiCiANN(2) 如果A相断开时,其他两相负载相电压、相电流;(3) 如果A短路时,其他两相负载相电压、相电流; 超过了的额定电压,灯将被损坏。(4) 如果采用了三相四线制,当1相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。因有中线,其余两相未受影响,电压仍为220V。 但A相短路电流很大将熔断器熔断。中线的作用是什么?第6章 三相电路例 2 在如图(a)所示的三相四线制电路中, 外加电压UL=380 V, 试求各相负载电流及中线电流。。 ·解: 相电压选选 为参考相量, 则:(a)ANCN ′BUC·IAUB·R1= 4ΩjXL=j3ΩR3= 6Ω-j XC=-j 8ΩIC·IB·R2= 5ΩIN·电路图UA·第6章 三相电路中线电流为中线电流为中线的作用:中线在三相电路中的作用是既能为用户提供两种不同的电压, 同时又为星形联接的不对称负载提供对称的 220 V相电压。因此, 为了保证负载的相电压对称, 在
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