第5章三相电路 5.1三相电路基础 5.2对称三相电路的计算 5.3不对称三相电路的概念 5.4三相电路的功率 ⊙◇◇⊙◇⊙◇◇◇◇⊙◇◇◇⊙◇⊙◇⊙⊙⊙⊙⊙◇◇⊙◇◇⊙◇◇ 2011-11-1
2011-11-1 2011-11-1 1 第5章 三相电路 5.1 三相电路基础 5.2 对称三相电路的计算 对称三相电路的计算 5.3 不对称三相电路的概念 不对称三相电路的概念 5.4 三相电路的功率 三相电路的功率
第5章三相电路 @@⊙@⊙⊙⊙⊙⊙⊙◇@◇⊙⊙⊙⊙◇◇@⊙@⊙⊙◇◆⊙⊙⊙@@@◇◇⊙◇⊙⊙⊙◇@⊙⊙⊙◇⊙@ 本章要求： 1.掌握对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线 电流关系； 2.掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法，理解中线的作用； 3.熟练掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。 4.了解不对称三相电路的概念。 2011-11-1 2
2011-11-1 2011-11-1 2 第5章 三相电路 本章要求： 1. 掌握对称三相负载 掌握对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线 联结时相线电压、相线 电流关系; 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法，理解中线的作用 确联接方法，理解中线的作用; 3. 熟练掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。 熟练掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。 4. 了解不对称三相电路的概念。 了解不对称三相电路的概念
5.1三相电路基础 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。 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。 采用三相制供电比单相制供电有更多的优越性： ① 发电方面：比单相电源可提高功率50%； 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： 用电方面：三相异步电动机比单相电动机运行平 稳，且结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。 2011-11-1 3
2011-11-1 2011-11-1 3 5.1 三相电路基础 � 三相电路：由三相电源、三相负载和三相输电线 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。 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 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。 采用三相制供电比单相制供电有更多的优越性： ① 发电方面：比单相电源可提高功率 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 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 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 用电方面：三相异步电动机比单相电动机运行平 用电方面：三相异步电动机比单相电动机运行平 稳，且结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。 稳，且结构简单、成本低、运行可靠、维护方便
以上优点使三相电路获得了广泛应用，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。 8研究三相电路要注意其特殊性。 2011-11-1 4
2011-11-1 2011-11-1 4 � 研究三相电路要注意其特殊性。 研究三相电路要注意其特殊性。 �以上优点使三相电路获得了广泛应用，是目前 以上优点使三相电路获得了广泛应用，是目前 电力系统采用的主要供电方式。 电力系统采用的主要供电方式。 �三相电路的特殊性 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。 特殊的求解方式
5.1.1三相电源 对称三相电源由三相同步发电机产生。 气轮发电机定子 气轮发电机转子 运行中的300MW气轮发电机 组装中的水轮发电机 2011-11-1 5
2011-11-1 2011-11-1 5 5.1.1 三相电源 �对称三相电源由三相同步发电机产生。 对称三相电源由三相同步发电机产生。 运行中的300MW气轮发电机 组装中的水轮发电机 组装中的水轮发电机 气 轮 发 电 机 转 子 气 轮 发 电 机 定 子
1.对称三相电源的产生 ●定子三相绕组在空间互差120，当转子（磁极） 以均匀角速度o转动时，在三相绕组中产生感 应电压，从而形成对称三相电源。 &U1 6对称三相电源 三个频率相同、振 幅相同、相位彼此 相差120的正弦电 源。 三相同步发电机示意图 2011-11-1 6
2011-11-1 2011-11-1 6 三相同步发电机示意图 三相同步发电机示意图 �定子三相绕组在空间互差 定子三相绕组在空间互差 120oo，当转子(磁极) 以均匀角速度ω转动时，在三相绕组中产生感 转动时，在三相绕组中产生感 应电压，从而形成对称三相电源。 从而形成对称三相电源。 � 对称三相电源 三个频率相同、振 三个频率相同、振 幅相同、相位彼此 幅相同、相位彼此 相差120oo的正弦电 源。 ω U11 W22 V11 U22 W11 V22 S N I 1. 对称三相电源的产生
U W. (2)相量表示 立=00 0店=0-120 U2 W2 U1、V1、W1三端称为始端， G=U/120 U2、V2、W2三端称为末端。 2.三相电源的表达形式 1200 立 1)瞬时值表达式 1200 41=√2in(@g 1200 2=√2Uin(o04120) 3=√2in(ot120) 相量图 2011-11-1 7
2011-11-1 2011-11-1 7 2. 三相电源的表达形式 三相电源的表达形式 (1)瞬时值表达式 u11= 2Usin(ωt) u22= 2Usin(ωt−120oo) u33= 2Usin(ωt+120oo) (2)相量表示 . U11= U 0oo . U22= U −120oo . U33= U 120oo U11、V11、W11 三端称为始端， 三端称为始端， + −u11 U11 U22 + −u22 V11 V22 + −u33 W11 W22 . U11 o . U22 120oo . U33 120oo 120oo U22、V22、W22 三端称为末端。 三端称为末端。 相量图
③)波形图表示 ①正序（顺序） L1→L2→Lg→L1 ②负序（逆序） L1→L3→L2→L1 ot 相序的实际意义： 1 2 3 13 2 1 2 3 1 2 3 3.相序 三相电源各相经过 同一值（如最大值）的 M M 3 3 先后顺序。 正转 反转 2011-11-1 8
2011-11-1 2011-11-1 8 3.相序 ①正序(顺序) ②负序(逆序) (3)波形图表示 u ωt 2π π u11 u22 u33 o 三相电源各相经过 三相电源各相经过 同一值(如最大值)的 先后顺序。 L11 →L22 →L33 →L11 L11 →L33 →L22 →L11 �相序的实际意义： 相序的实际意义： M 3～ 1 2 3 1 2 3 M 3～ 1 3 2 1 2 3 正转 反转
以后不加说明，均指正序。 4.对称三相电源的特点 不管是正序还是负序，对称三相电压满足： ++购=0 V 1200 立+店+店=0 ☑ 1200 立+店 2011-11-1 9
2011-11-1 2011-11-1 9 4. 对称三相电源的特点 对称三相电源的特点 以后不加说明，均指正序。 以后不加说明，均指正序。 u11+ u22+ u33= 0 .U11+ .U22+ .U33= 0 �不管是正序还是负序，对称三相电压满足： 不管是正序还是负序，对称三相电压满足： . U11 . U22 120oo . U33 120oo 120oo . U11+ . U22
5。三相电源的星形联结 (1)联接方式 一·L1端线（相线、火线） 4 W12 oN中线（零线、地线） W31 在低压系统，中 中性点 性点通常接地， 所以也称地线。 相电压：端线与中线间（发电机每相绕组）的电压 线电压：端线与端线间的电压 U2、U3U1U 2011-11-1
2011-11-1 2011-11-1 10 N L2 L3 L1 N U1 W V1 1 5. 三相电源的星形联结 三相电源的星形联结 (1) 联接方式 中线(零线、地线) 中性点 端线(相线、火线) 在低压系统,中 性点通常接地， 性点通常接地， 所以也称地线。 所以也称地线。 相电压：端线与中线间（发电机每相绕组）的电压 ：端线与中线间（发电机每相绕组）的电压 线电压：端线与端线间的电压 ：端线与端线间的电压 U1 U2 U3 ̇ 、 ̇ 、 ̇ U12 U23 U31 ̇ 、 ̇ 、 ̇ Up Ul u3 – + – + + –u1 u2 u12 – + –+ – + u31 u23