内容正文:
电工电子技术与技能
5.3 三相电功率
第五章 三相正弦交流电路
高等教育出版社
掌握电阻作用及电路特点
教学目标
1.理解三相电路有功功率的概念及计算方法。
2.理解三相电路无功功率的概念及计算方法。
3.理解三相电路视在功率的概念及计算方法。
4.理解三相电路瞬时功率的特点。
掌握电阻作用及电路特点
观察与思考
三相电动机运转时所产生的机械转矩有什么特性?为什么运行时单相电动机稳定?
磁场对通电直导线的作用
一、有功功率
三相电路的有功功率是三相负载每相有功功率之和,当三相负载对称时,有
PU=PV=PW=UPIPcos
三相总功率:
P=3Pp=3UpIpcos
Y接:
(5.13)
磁场对通电直导线的作用
一、有功功率
对称三相电路平均功率:
P---对称三相电路的平均功率
△接:
磁场对通电直导线的作用
二、无功功率
Q=QA+QB+QC= 3QA
三相电路的无功功率是三相负载每相无功功率之和,当三相负载对称时,有
QU=QV=QW=UPIPsin
(5.13)
磁场对通电直导线的作用
三、视在功率
所以,功率因数也可定义为:
cos =P/S (不对称时 无意义)
一般来讲,P、Q、S 都是指三相总和。
(5.15)
磁场对通电直导线的作用
三相负载对称时
(5.16)
式中, 角为每相负载的功率因数角。
三相对称负载作星形联结时,
作三角形联结时, 将这些关系代入式(5.16),可得三相功率与线电压、线电流的关系
(5.17)
磁场对通电直导线的作用
四、对称三相负载的瞬时功率
设
则
磁场对通电直导线的作用
四、对称三相负载的瞬时功率
对称三相电路负载所吸收的瞬时功率是一个不随时间变化的固定值,无论什么时候,对称三相电路吸收的瞬时功率都是相同的。这是对称三相电路的优越性之一。
磁场对通电直导线的作用
[例5.2] 三相对称负载,每相的电阻为6Ω,感抗为8Ω,接入线电压为380 V的三相交流电源。试比较星形联结和三角形联结两种接法时消耗的三相电功率。
[解] 电动机每相绕组的阻抗为
(1)当绕组采用星形联结时,由式(5.5)得相电压
磁场对通电直导线的作用
由式(5.7)得相电流和线电流关系
负载功率因数为
由式(5.16)得星形联结的三相总有功功率
磁场对通电直导线的作用
(2)若改为三角形联结,负载的相电压等于电源的线电压,即
负载相电流为
由式(5.12)得线电流
磁场对通电直导线的作用
负载功率因数不变,仍为cos=0.6。
可见,同样的负载,三角形联结时消耗的有功功率是星形联结时的3倍,无功功率和视在功率也都有这样的关系。
由式(5.16)得三相总有功功率
课程小结
磁场对通电直导线的作用
1.三相交流电源的三相四线制供电系统可提供两种等级的电压:线电压和相电压。其关系为 ,各线电压超前对应的相电压,相们差为30°。
2.无论星形联结或三角形联结,对称三相负载的功率均为
式中, 为每相负载的功率因数角。
作业布置
1. 负载为三角形连接的三相电路,若每相负载的有功功率为30W,则三相有功功率为( )。
A. 0 B.30W C. 90W D. 90W
C
2. 某三角形联接的纯电容负载接于三相对称电源上,已知各相容抗Xc=6Ω,线电流为10A,则三相视在功率( )。
A.1800VA B.600VA C.600W D.1800W
B
3.三相对称负载星形接法,若电源线电压为380V,线电流为10A,每相负载的功率因数为0.5,则该电路总的有功功率为( )。
A.1900W B.2687W C.3291W D.5700W
C
4. 对称三相负载每一相产生的有功功率和无功功率分别为40W、30var,则三相总的视在功率为( )
A.70V·A B.50V·A C.150V·A D.10V·A
C
感谢观看
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