3.3 三相交流电路（课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（铁道版）

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°。 三相交流电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差120°的正弦电动势作为供电电源的电路。 三相交流电是由三相同步发电机产生的。三相同步发电机内有三个结构相同、空间位置互差120°对称分布的固定绕组，在同一旋转磁场中切割磁力线，产生三相对称的交流电(通常用下角字母A、B、C或U、V、W分别表示每一相)。 3.3 三相交流电路 3.3.1三相电源 对称三相电源的连接 三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相对称正弦电压。 Um –Um  t 0 2  u1 u3 u2 三相交流电压出现正幅 值的 顺序称为 相序。在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、绿、红区别1、2、3三相。 也可用相量表示： 120° U1 • U3 • U2 • 120° 120° 三相电压相量图 对称正弦量特点为： 频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电压称为对称正弦电压。 1.星形(Y形)连接 N 中点 或零点 N 把发电机三相绕组的末端 联接成一点。 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接。 火线 中线(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 N N 线、相电压关系式 相量图 U1 • U3 • U2 • 30o 30o 30o 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: 2.三角形(△形)连接 发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角形联接。 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。 另一类是只需接单相电源的负载，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。 3.3.2 三相负载 1.负载的Y形连接 N i2 i3 iN i1 N 每相负载中的电流为: 中性线中的电流为: 若负载对称，即 U1 • U3 • U2 • I3 • I1 • I2 •    对称负载相量图 对称负载可以去掉中线。 三相交流电动机 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。 如果三相负载不对称, 中线上就有电流IN通过, 此时中线是不能被除去的, 否则电气设备不能正常工作。 i2 i3 i1 N 2.负载的△形连接 每相负载中的电流为: 各线电流为: 若负载对称，即 I1 • I2 • I3 • I31 • I12 • I23 •    U12 • U31 • U23 • 对称负载 相量图 三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压决定。 当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联接； 当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联接。 注意 3.3.3三相电路的计算 【例】一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于 的对称三相电源上，其线电流 ， ，试求每相绕组的阻抗Z。 【解】因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时 由于 ， 则 由阻抗三角形得 所以 1 有功功率 三相总的有功功率等于各相功率之和。 当负载对称时，三相总功率为 当对称负载是星形联接时， 当对称负载是三角形联接时， 是相电压与相电流的相位差角 对称不论负载是何种联接方式总功率为： 是相电压与相电流的相位差角 3.3.4 三相电路的功率 2 无功功率 三相总的无功功率等于各相功率之和。 当负载对称时，三相总功率为: 3 视在功率 当负载对称时，三相总功率为: 三相总的视在功率 【例】一台三相异步电动机，铭牌上的额定电压是220V/380V，接线是△/Y，额定电流是11.2A和6.48A，cosΨ=0.84，试分别求出电源线电压为380V和220V时，输入电动机的电功率。 【解】(1)U1＝380V时，按铭牌规定电动机定子绕组应Y接，此时输入的电功率为 (2)U1＝220V时，按铭牌规定电动机定子绕组应△接，此时输入的电功率为 【例3-5】图3-22所示的三相对称负载，每相负载的电阻 ，感抗 接入380V三相三