第10讲三相电源与三相负载课件.ppt

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1、第10讲 三相电源与三相负载重点内容：重点内容：1、掌握三相电源的联结；、掌握三相电源的联结；2、掌握三相负载的联结及理解中线的作用。、掌握三相负载的联结及理解中线的作用。难点内容：难点内容：1、理解理解并掌握线电压、线电流、相电压和相电并掌握线电压、线电流、相电压和相电流的概念流的概念；2、掌握掌握三角形和星形联结相线电压、相线电流三角形和星形联结相线电压、相线电流关系关系。三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式相量表示相量表示相量表示相量表示3.1 三相电源三相电源相量图相量图相量图相量图波形图波形图波形图波形图相量表示相量表示相量表示相量表示EB

2、EA.120120120EC.三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式三相电动势瞬时表示式对称三相电动势的瞬时值之和为对称三相电动势的瞬时值之和为 0三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。最大值相等最大值相等最大值相等最大值相等频率相同频率相同频率相同频率相同相位互差相位互差相位互差相位互差120120 称为对称三相电动势称为对称三相电动势称为对称三相电动势称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征三个正弦交流电动势满足以下特征供电系统三相交流电的相序为供

3、电系统三相交流电的相序为供电系统三相交流电的相序为供电系统三相交流电的相序为 A A B B C C3.2 三相电源的联结三相电源的联结(1)联接方式联接方式中性线中性线中性线中性线(零线、地线零线、地线零线、地线零线、地线)中性点中性点端线端线端线端线(相线、火线相线、火线相线、火线相线、火线)在低压系统在低压系统在低压系统在低压系统,中中中中性点通常接地，性点通常接地，性点通常接地，性点通常接地，所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。相电压相电压相电压相电压：端线与中性线间的电压：端线与中性线间的电压：端线与中性线间的电压：端线与中性线间的电压线电压线电压线电压线电压：端

4、线与端线间的电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压、Up+、UlXYZNBCAeA+eC+eB+1.1.星形联结星形联结星形联结星形联结(2)(2)线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系根据根据根据根据KVLKVL定律定律定律定律由相量图可得由相量图可得相量图相量图相量图相量图 30AXYZNBCeA+eC+eB+同理同理2.三角形联结三角形联结3.3 三相三相负载的联结负载的联结三相负载三相负载三相负载三相负载不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载：不满足不满足不满足不满足 Z ZA A=Z ZB B

5、 =Z ZC C 如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：Z ZA A=Z ZB B=Z ZC C 如如如如三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机1.三相负载三相负载分类分类分类分类单相负载：单相负载：单相负载：单相负载：只需一相电源供电只需一相电源供电只需一相电源供电只需一相电源供电 照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载负载负载三相负载：三相负载：三相负载：三相负载：需三相电源同时供电需三相电源同时供电需三相电源同时供电需三相电

6、源同时供电 三相电动机等三相电动机等三相电动机等三相电动机等三相负载的联接三相负载的联接三相负载的联接三相负载的联接 三相负载也有三相负载也有三相负载也有三相负载也有 Y Y和和和和 两种接法，至于采用哪种方两种接法，至于采用哪种方两种接法，至于采用哪种方两种接法，至于采用哪种方法法法法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。，要根据负载的额定电压和电源电压确定。，要根据负载的额定电压和电源电压确定。，要根据负载的额定电压和电源电压确定。三相负载连接原则三相负载连接原则三相负载连接原则三相负载连接原则（1 1）电源提供的电压电源提供的电压电源提供的电压电源提供的电压=负载的额定电压；负载的额定

7、电压；负载的额定电压；负载的额定电压；（2 2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。A AB B电源电源电源电源C保险丝保险丝保险丝保险丝三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏N N 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为380伏的三相负载伏的三相负载 2.负载星形联接的三相电路负载星形联接的三相电路线电流：线电流：线电流：线电流：流过火线的电流流过火线的电流流过火线的电流流过火线的电流相电流：相电流：相电流：相电流：流过每相负载的

8、电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流 i iA A、i iB B、i iC C结论：结论：结论：结论：负载负载负载负载 Y Y联联联联接时，线电接时，线电接时，线电接时，线电流等于相电流等于相电流等于相电流等于相电流。流。流。流。Y:Y:三相三线制三相三线制三相三线制三相三线制Y Y0 0：三相四线制三相四线制三相四线制三相四线制(1)(1)联接形式联接形式联接形式联接形式+ZBZCZAN NN N+N 电源中性点电源中性点N负载中性点负载中性点(2)(2)负载负载负载负载Y Y联接三相电路的计算联接三相电路的计算联接三相电路的计算联接三相电路的计算1)1)1)1)负载端

9、的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压2)2)2)2)负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压3)3)3)3)线电流相电流线电流相电流线电流相电流线电流相电流Y 联接时：联接时：4)4)4)4)中线电流中线电流中线电流中线电流负载负载负载负载 Y Y 联接带中性线时联接带中性线时联接带中性线时联接带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算可将各相分别看作单相电路计算可将各相分别看作单相电路计算可将各相分别看作单相电路计算+ZBZCZAN NN N+负载对称时负载对称时,中性线无电流中性线无电流,可

10、省掉中性线。可省掉中性线。(3)(3)对称负载对称负载对称负载对称负载Y Y 联接三相电路的计算联接三相电路的计算联接三相电路的计算联接三相电路的计算所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。负载对称时，负载对称时，只需计算一相电只需计算一相电流，其它两相电流，其它两相电流可根据对称性流可根据对称性直接写出。直接写出。+ZBZCZAN NN N+例例1 1：N+N RARBRCACB若若RA=RB=RC=5 ，求线电流及中性线电求线电流及中性线电若若RA=5 ,RB=10 ,RC=20 ,求线电流求线电流及及 一星形联接的三相电路，电源电压对称。设电一星形联接的三相电路，

11、电源电压对称。设电源线电压源线电压 。负载为负载为电灯组，电灯组，流流 IN;中性线电流中性线电流 IN。中性线电流中性线电流解：解：已知：已知：N+N RARBRCACB(1)线电流线电流 三相对称三相对称(2)三相负载不对称三相负载不对称（RA=5 、RB=10 、RC=20 ）分别计算分别计算各线电流各线电流中性线电流中性线电流例例例例2 2 2 2：照明系统故障分析：照明系统故障分析：照明系统故障分析：照明系统故障分析解解:(1 1)A A相短路相短路相短路相短路1)中性线未断中性线未断 N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C 此时此时此时此时A A相短路电流相

12、短路电流相短路电流相短路电流很大，将很大，将很大，将很大，将A A相熔断丝相熔断丝相熔断丝相熔断丝熔断，而熔断，而熔断，而熔断，而 B B相和相和相和相和C C相相相相未受影响，其相电压未受影响，其相电压未受影响，其相电压未受影响，其相电压仍为仍为仍为仍为220V,220V,正常工作。正常工作。正常工作。正常工作。在上例中，试分析下列情况在上例中，试分析下列情况在上例中，试分析下列情况在上例中，试分析下列情况 (1)A(1)A相短路相短路相短路相短路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，求各相负载

13、电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。(2)A(2)A相断路相断路相断路相断路:中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。中性线断开时，求各相负载电压。此情况下，此情况下，此情况下，此情况下，B B相和相和相和相和C C相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（加

14、的电压都超过额定电压（加的电压都超过额定电压（220V)220V)，这是不允许的。这是不允许的。这是不允许的。这是不允许的。2)A2)A相短路相短路相短路相短路,中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开时时时时,此时负载中性点此时负载中性点N N 即为即为即为即为A,A,因此负载各相因此负载各相因此负载各相因此负载各相电压为电压为电压为电压为 A AB BN NC CN Ni iA Ai iCi iB B+(2)A(2)A相断路相断路相断路相断路 2)2)中性线断开中性线断开中性线断开中性线断开 B、C相灯仍承受相灯仍承受220V电压电压,正常工作。正常工作。1)1)中性线未断中性线未断中性线

15、未断中性线未断变为单相电路，变为单相电路，变为单相电路，变为单相电路，如图如图如图如图(b)(b)所示所示所示所示,由图可求得由图可求得由图可求得由图可求得IBCU U A AU U B B+(b)(b)N NR RA AR RCR RB BA AB BN NC C(a)(a)结论结论 （1 1）不对称负载不对称负载不对称负载不对称负载Y Y联接又未接中性线时，负载相电联接又未接中性线时，负载相电联接又未接中性线时，负载相电联接又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。

16、压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。（2 2）中线的作用：保证星形联接三相不对称负载的中线的作用：保证星形联接三相不对称负载的中线的作用：保证星形联接三相不对称负载的中线的作用：保证星形联接三相不对称负载的相电压对称。相电压对称。相电压对称。相电压对称。（3 3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀电方式，且中性线（指

17、干线）内不允许接熔断器或刀开关。开关。开关。开关。(1)联接形式联接形式3.负载三角形联接的三相电路负载三角形联接的三相电路线电流线电流线电流线电流:流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流相电流相电流相电流相电流:流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流 、线电流不等于相电流线电流不等于相电流线电流不等于相电流线电流不等于相电流2)相电流相电流1)负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压即即:UP=UL 一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否

18、对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称负载相电压始终对称负载相电压始终对称负载相电压始终对称,即即(2)分析计算分析计算相电流：相电流：线电流：线电流：U UABAB=U UBCBC=U UCACA=U Ul l=U UP P相量图相量图BCABCACABCABCA30负载对称时负载对称时,相电流对称相电流对称相电流对称相电流对称，即，即，即，即BC3)线电流线电流由相量图可求得由相量图可求得为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即 。线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流滞后滞后滞后滞后3030 。三相

19、负载的联接原则三相负载的联接原则负载的额定电压负载的额定电压=电源的线电压电源的线电压应作应作 联结联结负载的额定电压负载的额定电压=电源线电压电源线电压应作应作 Y 联结联结 应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联接方式无关。电源的联接方式无关。电源的联接方式无关。电源的联接方式无关。三相电动机绕组可以联接成星形，也可以联接成三三相电动机绕组可以联接成星形，也可以联接成三角形，而照明负载一般都联接成星形（具有中性线）。角形，而照明负载一般都联接成星形（具有中性线）。课堂小结：课堂小结：本节课主要讲述三相电源和三相负载的本节课主要讲述三相电源和三相负载的联结，重点理解三相电源的概念，掌握三相联结，重点理解三相电源的概念，掌握三相电源和负载联结时的伏安关系。电源和负载联结时的伏安关系。布置作业：布置作业：P54 1 2