三相电原理.ppt

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1、会计学1三相三相(sn xin)电原理电原理第一页，共81页。5.1 三相三相(sn xin)电源电源目的目的(md)与与要求要求:掌握三相电源Y连接(linji)与连接(linji)时线电 压与 相电压的关系重点与难点重点与难点:重点重点:三相电源Y连接与连接难点难点:三相电源Y连接与连接教学方法教学方法:与实际结合说明本节内容第1页/共80页第二页，共81页。图 5.1 三相交流(jioli)发电机的原理 5.1.1 三相对三相对(xingdu)称正弦交流称正弦交流电压（一）电压（一）第2页/共80页第三页，共81页。5.1.1 三相对称正弦三相对称正弦(zhngxin)交流电压（二）交流

2、电压（二）第3页/共80页第四页，共81页。2、5.1.1 三相对称正弦交流三相对称正弦交流(jioli)电电压（三）压（三）第4页/共80页第五页，共81页。图 5.3 对称(duchn)三相正弦量的相量图3、相序：正序 U超前于V，V超前于W 逆序 U超前于W，W超前于V5.1.1 三相对三相对(xingdu)称正弦交流称正弦交流电压（四）电压（四）第5页/共80页第六页，共81页。图 5.4 三相(sn xin)电源的星形连接 1、接法：三个绕组(roz)的末端接 在一起，从三个始端引出三根导线5.1.2 三相电源三相电源(dinyun)的星形的星形（）连接（一）（）连接（一）第6页/共

3、80页第七页，共81页。2、名词解释 1）端线（火线）：从始端引出的导线 2）中性点N：三个末端(m dun)的节点 3）中线：从中性点引出的导线5.1.2 三相电源三相电源(dinyun)的星形（）连接的星形（）连接（二）（二）第7页/共80页第八页，共81页。5.1.2 三相电源三相电源(dinyun)的星形（）连接（三）的星形（）连接（三）4）三相四线制：有中线，可提供两组对称三相电压 5）三相三线制：无中线，只能(zh nn)提供一组对称电压 6）线电压：端线与中线间的电压 7）相电压：两根端线间的电压第8页/共80页第九页，共81页。同理得5.1.2 5.1.2 三相三相三相三相(s

4、n xin(sn xin)电源的星形（）连接电源的星形（）连接电源的星形（）连接电源的星形（）连接（四）（四）（四）（四）线电压的大小(dxio)是相电压的 倍，线电压的相位比相电压的相位超前30 三个线电压之间的关系是:第9页/共80页第十页，共81页。三相(sn xin)发电机三个绕组依次首尾相连，接成一个闭合回路，从三个连接点引出的三根导线即为三根端线图 5.6 三相电源(dinyun)的三角形连接线电压等于相电压 5.1.3 三相三相(sn xin)电源的三角形电源的三角形（）连接（一）连接（一）第10页/共80页第十一页，共81页。三相电源作连接时，只能是三相三线(sn xin)制，

5、线电压等于相电压。5.1.3 三相电源三相电源(dinyun)的三角形的三角形（）连接（三）连接（三）第11页/共80页第十二页，共81页。三相发电机接成三角形供电。如果误将U相接反,会产生什么后果？如何使连接正确(zhngqu)？解 U相接反时的电路如图5.7(a)所示。此时回路中的电流为例例5.2（一）（一）第12页/共80页第十三页，共81页。例例5.2（二）（二）图 5.7 例 5.2 图 第13页/共80页第十四页，共81页。思考题思考题 1、对称三相电源(dinyun)的星形连接 时，Ul=UP，线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 。2、正序对称三相星形连接电源(dinyun

6、)，若 ,则 =V ，=V，=V。3、正序对称三相三角形连接电源(dinyun)，相电压 则 =V，=V，=V，=V，=V，=。第14页/共80页第十五页，共81页。5.2 三三 相相 负负 载载目的目的(md)与与要求要求:掌握三相负载(fzi)Y连接与连接的计算重点重点(zhngdin)与难点与难点:重点重点:三相负载Y连接与连接的计算难点难点:三相负载Y连接的计算 教学方法教学方法:与负载的三角形连接比较第15页/共80页第十六页，共81页。图 5.8 三相(sn xin)四线制电路及电压、电流相量图 5.2.1 负载负载(fzi)的星形（的星形（Y）连接）连接（一）（一）1.三相(sn

7、 xin)四线制电路第16页/共80页第十七页，共81页。1）负载的电压等于电源的电压 2）线电流：通过(tnggu)端线上的电流 相电流：通过(tnggu)每相的负载的电流5.2.1 负载负载(fzi)的星形（的星形（Y）连接（二）连接（二）第17页/共80页第十八页，共81页。3）中线(zhngxin)电流4）若对称，则5.2.1 负载负载(fzi)的星形（的星形（Y）连接（三）连接（三）第18页/共80页第十九页，共81页。三相四线制电路中,星形负载各相阻抗分别为ZU=8+j6,ZV=3 j4,ZW=10,电 源 线 电 压 为 380V,求 各 相 电 流 及 中 线(zhngxin)

8、电流。解 设电源为星形连接,则由题意知例例5.3（一）（一）第19页/共80页第二十页，共81页。例例5.3（二）（二）第20页/共80页第二十一页，共81页。例例5.3（三）（三）第21页/共80页第二十二页，共81页。图 5.9 负载(fzi)为Y形连接的三相三线制电路 5.2.1 负载负载(fzi)的星形（的星形（Y）连）连接（四）接（四）2 三相三线三相三线(sn xin)制电路制电路第22页/共80页第二十三页，共81页。若负载(fzi)对称,即，则5.2.1 负载负载(fzi)的星形（的星形（Y）连接（五）连接（五）第23页/共80页第二十四页，共81页。5.2.1 负载负载(fz

9、i)的星形（的星形（Y）连接（六）连接（六）第24页/共80页第二十五页，共81页。图 5.10 负载的三角形连接及电压(diny)、电流相量图 5.2.2 负载负载(fzi)的三角形（的三角形（）连）连接（一）接（一）第25页/共80页第二十六页，共81页。1、负载(fzi)的相电压等于电源的线电压2、相电流为3、线电流为5.2.2 负载负载(fzi)的三角形（的三角形（）连接）连接（二）（二）第26页/共80页第二十七页，共81页。如果(rgu)负载对称,即5.2.2 负载负载(fzi)的三角形（的三角形（）连接）连接（三）（三）第27页/共80页第二十八页，共81页。可得线电流(dinl

10、i)线电流(dinli)有效值为相电流(dinli)的 倍，相位滞后于相应的相电流(dinli)305.2.2 负载负载(fzi)的三角形（的三角形（）连接）连接（四）（四）第28页/共80页第二十九页，共81页。对称负载接成三角形,接入线电压为380V的三相(sn xin)电源,若每相阻抗Z=6+j8,求负载各相电流及各线电流。解解 设线电压设线电压 ，则负载，则负载(fzi)各相各相电流电流 例例 5.4第29页/共80页第三十页，共81页。思考题思考题 （a）（b）图5.11 思考题2图1、试述负载星形连接三相四线制电路(dinl)和三相三线制电路(dinl)的异同。2、将图5.22的各

11、相负载分别接成星形或三角形，电源的线电 压为380V，相电压为220V。每台电动机的额定电压为380V。第30页/共80页第三十一页，共81页。5.3 对称对称(duchn)三相电路的分三相电路的分析计算析计算目的目的(md)与与要求要求:会对对称电路(dinl)进行分析重点与难点重点与难点:重点重点:对称电路的计算难点难点:对称电路的计算教学方法教学方法:讲授法第31页/共80页第三十二页，共81页。图5.12 是对称三相(sn xin)四线制电路5.3.1 对称对称(duchn)星形电路的特点星形电路的特点（一）（一）第32页/共80页第三十三页，共81页。5.3.1 对称对称(duchn

12、)星形电路的特点（二）星形电路的特点（二）第33页/共80页第三十四页，共81页。5.3.1 对称对称(duchn)星形电路的特点（三）星形电路的特点（三）第34页/共80页第三十五页，共81页。5.3.1 对称对称(duchn)星形电路的特点（四）星形电路的特点（四）第35页/共80页第三十六页，共81页。图 5.13 两组对称负载的三相(sn xin)电路 5.3.2 对称三相电路对称三相电路(dinl)的一般解的一般解法（一）法（一）第36页/共80页第三十七页，共81页。5.3.2 对称三相电路对称三相电路(dinl)的一般解法的一般解法（二）（二）第37页/共80页第三十八页，共81

13、页。5.3.2 对称三相电路的一般对称三相电路的一般(ybn)解法解法（三）（三）第38页/共80页第三十九页，共81页。对于具有多组负载(fzi)的对称三相电路的分析计算,一般可用单相法按如下步骤求解:(1)用等效星形连接的对称三相电源的线电压代替原电路的线电压;将电路中三角形连接的负载(fzi),用等效星形连接的负载(fzi)代换。用单相法求解用单相法求解(qi ji)的步骤（一）的步骤（一）第39页/共80页第四十页，共81页。用单相法求解用单相法求解(qi ji)的步骤（二）的步骤（二）(2)假设中线将电源中性点与负载(fzi)中性点连接起来,使电路形成等效的三相四线制电路。()取出一

14、相电路,单独求解。()由对称性求出其余两相的电流和电压。()求出原来三角形连接负载(fzi)的各相电流。第40页/共80页第四十一页，共81页。图5.14（a）所示对称三相电路中,负载每相阻抗Z=6+j8,端线(dun xin)阻抗Zl=1+j1,电源线电压有效值为380V。求负载各相电流、每条端线(dun xin)中的电流、负载各相电压。图 5.14 例 5.5 图 例例 5.5（一）（一）第41页/共80页第四十二页，共81页。设 ,负载是星形连接,则负载端相电流(dinli)和线电流(dinli)相等。即 解解 由已知 可得 单独(dnd)画出U相电路,如图5.14（b）所示。例例 5.

15、5（二）（二）第42页/共80页第四十三页，共81页。例例 5.5（三）（三）第43页/共80页第四十四页，共81页。图5.15（a）所示电路中,电源线电压有效值为 380V,两组负载Z1=12+j16,Z2=48+j36,端线阻抗(zkng)Zl=1+j2。分别求两组负载的相电流、线电流、相电压、线电压。图 5.15 例 5.6 图 例例5.6（一）（一）第44页/共80页第四十五页，共81页。解解 设电源为一组星形连接设电源为一组星形连接(linji)的对称三相电源的对称三相电源,将Z2组三角形连接(linji)的负载等效为星形连接(linji)的负载,则例例5.6（二）（二）第45页/共

16、80页第四十六页，共81页。例例5.6（三）（三）第46页/共80页第四十七页，共81页。例例5.6（四）（四）第47页/共80页第四十八页，共81页。例例5.6（五）（五）第48页/共80页第四十九页，共81页。例例5.6（六）（六）第49页/共80页第五十页，共81页。思考题思考题1、什么情况下可将三相电路的计算转变为一相电路的计算？2、三相负载三角形连接时，测出各相电流相等，能否(nn fu)说明三相负载是对称的？3、对称三相电路中，为什么可将两点中性点N、N短接起来？第50页/共80页第五十一页，共81页。5.4 不对称不对称(duchn)三相电路的分析计算三相电路的分析计算目的目的(

17、md)与与要求要求:会用位形图法和中点电压(diny)法对不对称电 路分析重点与难点重点与难点:重点重点:位形图法、中点电压法难点难点:位形图法、中点电压法教学方法教学方法:结合单相电讲解本节第51页/共80页第五十二页，共81页。图 5.16 三相(sn xin)电路的位形图 5.4.1 位形图位形图第52页/共80页第五十三页，共81页。图 5.17 三相三线(sn xin)制电路 5.4.2 中点电压中点电压(diny)法（一）法（一）第53页/共80页第五十四页，共81页。图 5.18 中点位移(wiy)5.4.2 中点电压中点电压(diny)法（二）法（二）第54页/共80页第五十五

18、页，共81页。5.4.2 中点电压中点电压(diny)法（三）法（三）第55页/共80页第五十六页，共81页。图5.19（a）所示电路是用来测定三相电源相序的仪器,称为(chn wi)相序指示器。任意指定电源的一相为U相,把电容C接到U相上,两只白炽灯接到另外两相上。设R=1/C,试说明如何根据两只灯的亮度来确定V、W相。例例5.7（一）（一）第56页/共80页第五十七页，共81页。解解 这是一个不对称的星形负载这是一个不对称的星形负载(fzi)连接电路。设连接电路。设 解解 这是一个不对称的星形负载连接这是一个不对称的星形负载连接(linji)电路。设电路。设 例例5.7（二）（二）图 5.

19、19 例 5.7 图第57页/共80页第五十八页，共81页。例例5.7（三）（三）显然,从而(cng r)可知,较亮的灯接入的为V相,较暗的为W相。第58页/共80页第五十九页，共81页。试分析原对称星形连接的负载（无中线）有一相负载短路和断路时,各相电压的变化情况。解 有一相负载短路和断路时,原对称三相(sn xin)电路成为不对称三相(sn xin)电路。（1）设U相短路。例例5.8（一）（一）第59页/共80页第六十页，共81页。例例5.8（二）（二）第60页/共80页第六十一页，共81页。图 5.20 对称星形连接(linji)U相短路及其相量图 例例5.8（三）（三）第61页/共80

20、页第六十二页，共81页。（2）设U相断路(dun l)。例例5.8（四）（四）第62页/共80页第六十三页，共81页。图 5.21 对称(duchn)星形连接U相断路及其相量图 例例5.8（五）（五）第63页/共80页第六十四页，共81页。思考题思考题1、三相电路在何种情况下产生中点位移？中点位移对负载工 作情况有何种影响(yngxing)？中线的作用是什么？2、三相不对称负载作三角形连接时，若有一相短路，对其它 两相工作情况有影响(yngxing)吗？第64页/共80页第六十五页，共81页。5.5 三相三相(sn xin)电路电路的功率的功率 目的目的(md)与要求与要求:掌握三相电路功率(

21、gngl)的计算重点与重点与 难点难点:重点重点:电源Y 连接，负载Y 连接难点难点:负载Y 连接教学方法教学方法:结合单相电讲解三相电第65页/共80页第六十六页，共81页。三相(sn xin)负载有功功率等于各相负载有功功率之和。三相(sn xin)负载无功功率等于各相负载无功功率之和。5.5.1 三相电路的有功三相电路的有功(yu n)功率、功率、无功功率、无功功率、视在功率和功率因数（一）视在功率和功率因数（一）第66页/共80页第六十七页，共81页。若三相负载对称，则三相电压、电流分别(fnbi)对称、有效值相等 5.5.1 三相电路的有功三相电路的有功(yu n)功率、功率、无功功

22、率、无功功率、视在功率和功率因数（二）视在功率和功率因数（二）1、三相负载(fzi)的有功功率第67页/共80页第六十八页，共81页。5.5.1 三相电路的有功三相电路的有功(yu n)功率、功率、无功功率、无功功率、视在功率和功率因数（三）视在功率和功率因数（三）当负载(fzi)为星形连接时 当负载(fzi)为三角形连接时 或第68页/共80页第六十九页，共81页。5.5.1 三相电路的有功功率、三相电路的有功功率、无功功率无功功率(w n n l)、视在功率和功率因视在功率和功率因数（四）数（四）、三相、三相(sn xin)负载的无功功率负载的无功功率第69页/共80页第七十页，共81页。

23、三相负载(fzi)的视在功率定为若负载(fzi)对称,则 5.5.1 三相电路的有功三相电路的有功(yu n)功率、功率、无无功功率、功功率、视在功率和功率因数（五）视在功率和功率因数（五）、三相负载的视在功率、三相负载的视在功率第70页/共80页第七十一页，共81页。三相三相(sn xin)负载的功率因数为负载的功率因数为若负载(fzi)对称,则 5.5.1 三相电路的有功功率三相电路的有功功率(gngl)、无无功功率功功率(gngl)、视在功率视在功率(gngl)和和功率功率(gngl)因数（六）因数（六）、三相负载的功率因数、三相负载的功率因数第71页/共80页第七十二页，共81页。有一

24、对称三相负载(fzi),每相阻抗Z=80+j60,电源线电压Ul=380V。求当三相负载(fzi)分别连接成星形和三角形时电路的有功功率和无功功率。例例5.9（一）（一）第72页/共80页第七十三页，共81页。例例5.9（二）（二）由阻抗(zkng)三角形可得 解（解（1）负载负载(fzi)为星形连接时为星形连接时 第73页/共80页第七十四页，共81页。所以(suy)例例5.9（三）（三）第74页/共80页第七十五页，共81页。（2）负载(fzi)为三角形连接时 例例5.9（四）（四）第75页/共80页第七十六页，共81页。5.5.2 对称三相对称三相(sn xin)电路的瞬电路的瞬时功率时

25、功率第76页/共80页第七十七页，共81页。图5.22的电路中,三相(sn xin)电动机的功率为3kW,cos=0.866,电源的线电压为380V,求图中两功率表的读数。图 5.22 例 5.10 图 例例5.10（一）（一）第77页/共80页第七十八页，共81页。功率表W1的读数(dsh)为功率表W2的读数(dsh)为所以(suy)例例5.10（二）（二）第78页/共80页第七十九页，共81页。思考题思考题 1、试证明对称三相电路的瞬时功率(gngl)等于总有功功率(gngl)，并说明三相电动机具有这一特点有什么好处。2、画出除图5.22所示“二瓦计”法测量电路以外的其它两种 形式，并说明功率(gngl)表的读数由哪些因素决定。第79页/共80页第八十页，共81页。内容(nirng)总结会计学。三相发电机三个绕组依次首尾相连，接成一个闭合回路，从三个连接点引出的三根导线即为三根端线。思考题。2）线电流：通过端线上的电流。对于具有多组负载的对称三相电路的分析计算,一般可用单相法按如下步骤求解:。3、对称三相电路中，为什么可将两点中性点N、N短接起来。图5.19（a）所示电路是用来测定三相电源(dinyun)相序的仪器,称为相序指示器。求当三相负载分别连接成星形和三角形时电路的有功功率和无功功率第八十一页，共81页。