4.1三相電壓4.2負載星形聯結的三相電路4.3負載三角形聯結的三相電路4.3三相功率第4章

三相電路教學要求1.搞清對稱三相負載Y和△聯結時相線電壓、相線電流關系。2.掌握三相四線制供電系統中單相及三相負載的正確聯接方法，理解中線的作用。4.掌握對稱三相電路電壓、電流及功率的計算。4.1三相電壓三相交流電動勢的產生???AXYCBZSN定子轉子

定子中放三相繞組：A

XB

YC

Z首端末端三繞組空間位各差120o＋－工作原理：動磁生電當轉子以角速度沿順時針方向勻速旋轉時，在各繞組中產生的電動勢

???AXYCBZSN

＋－電動勢的實際方向：右手定則判斷三個單相電動勢特點：幅值相等，頻率相等電動勢的正方向：末端→始端???AXYCBZSN

＋－2.三相電動勢的表示式1)三角函數式三相電動勢的特征：對稱電動勢

幅值相等，頻率相同，相位互差120o。2)相量表示式及相互關系Em

相序：A→B→C順相序：A—B—C—A逆相序：A—C—B—A若用三個電壓源分別表示三相交流發電機三個繞組的電壓，并設其參考方向由始端指向末端

4.三相對稱電壓AXYZNBCeA+–eC+–eB+–+–+–+–

對稱三相電壓

1、星形接法（通常接法）

1）.連接方式三相四線制供電火線（相線）:ABC中線（零線）：N4.三相交流發電機繞組的連接

2）.三相交流發電機繞組星形接法的兩組電壓相電壓：火線對零線間的電壓。線電壓：火線間的電壓。注意規定的正方向線電壓和相電壓的關系：30

相電壓與線電壓相量關系如圖

通常低壓配電系統中：2、三角接法特點：線電壓=相電壓–++–+–A?XYZBC??短路+–E三個電源串接能否造成短路？直流電源行嗎？問題討論???+++---EEE直流電源串接不行，三相交流電源可以，為什么？–++–+–A?XYZBC??A?XYZBC??Em三相交流電源中三個電源可以串接的原因在于：

三個電源的電壓任何瞬間相加均為零。三相負載不對稱三相負載：不滿足ZA=ZB

=

ZC

如由單相負載組成的三相負載對稱三相負載：ZA=ZB=

ZC

如三相電動機1.三相負載分類單相負載：只需一相電源供電

照明負載、家用電器負載三相負載：需三相電源同時供電

三相電動機等4.2負載星形聯接的三相電路星形接法ACB

NZZZ三角形接法ACBZZZ???三相負載的兩種連接：三相負載連接原則

（1）電源提供的電壓=負載的額定電壓；

（2）單相負載盡量均衡地分配到三相電源上。AB電源C保險絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負載

額定線電壓為380伏的三相負載

相電流=線電流**電源相電壓=負載相電壓

2.負載星形聯結的三相電路(1)聯結形式(2)負載Y聯結三相電路的計算①負載不對稱時，各相單獨計算。如：

中線電流

各電流相量關系②負載對稱時，只需計算一相。

如：結論：負載對稱，負載相電流對稱，僅算一相即可。負載對稱時問題及討論零線是否可以取消？答：三相完全對稱時，零線可以取消。稱為三相三線制。ACBZZZ(3)三相三線制供電時各相電流的計算AN'NCB求：各相電流。已知：每盞燈的額定值為:220V、100W用節點電壓法AN'NCBRRRRNN'ABC

每盞燈為220V、

100WRRRRNN'ABC、、代入R值得：例1已知：每相負載R=6歐姆，XL=8歐姆；電源電壓對稱，求：各相電流？N+++–––N

ZZZACB中性線電流解：已知：(1)線電流三相對稱N+++–––N

ZZZACB例2電源電壓對稱，其相電壓=220V；RA=5歐姆，RB=10歐姆，RC=20歐姆；求：負載相電壓，相電流，及中線電流。解：負載不對稱，有中線時，負載相電壓=電源相電壓也對稱。N+++–––N

RARBRCACB中性線電流解：已知：(1)線電流三相對稱N+++–––N

RARBRCACB(2)三相負載不對稱（RA=5

、RB=10

、RC=20

）

分別計算各線電流中性線電流在上例中，試分析下列情況

(1)A相短路:中性線未斷時，求各相負載電壓；中性線斷開時，求各相負載電壓。

(2)A相斷路:中性線未斷時，求各相負載電壓；中性線斷開時，求各相負載電壓。例3解:

(1)

A相短路1)中性線未斷

NRARCRBABNC此時A相短路電流很大，將A相熔斷絲熔斷，而

B相和C相未受影響，其相電壓仍為220V,正常工作。

此情況下，B相和C相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓都超過額定電壓（220V)，這是不允許的。2)A相短路,中性線斷開時,此時負載中性點N′即為A,因此負載各相電壓為

ABNCN′iAiCiB+++–––

(2)A相斷路2)中性線斷開

B、C相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷變為單相電路，如圖(b)所示,由圖可求得IBCU′AU′B+––+(b)

NRARCRBABNC(a)結論1：負載不對稱而又沒有中線時，負載上可能得到大小不等的電壓，有的超過用電設備的額定電壓，有的達不到額定電壓，都不能正常工作。2：中線的作用在于，使星形連接的不對稱負載的相電壓對稱。應用實例----照明電路ACB.........一層樓二層樓三層樓N正確接法:每層樓的燈相互并聯,然后分別接至各相電壓上。設電源電壓為：則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。討論照明電路能否采用三相三線制供電方式？ACB.........一層樓二層樓三層樓N不加零線會不會出現問題?設線電壓為380V。A相斷開后，B、C兩相串連，電壓UBC

（380V）加在B、C負載上。如果兩相負載對稱，則每相負載上的電壓為190V。問題1：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通,

情況如何?ACB.........一層樓二層樓三層樓分析：結果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作。問題2：若一樓斷開，二、三樓接通。但兩層樓燈的數量不等（設二樓燈的數量為三層的

1/3）結果如何？結果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，燈泡被燒毀；三樓的燈不亮。ACBR2R3分析零線上不能加刀閘和保險ABC.........一層二層三層1:照明電路中各相負載不能保證完全對稱，所以絕對不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線可靠。2:為了確保零線在運行中不斷開，其上不允許接保險絲也不允許接刀閘。4.3負載三角形聯接的三相電路ACB特點：負載相電壓=電源線電壓|ZCA||ZAB||ZBC|各電流的計算ACBZABZBCZCA相電流線電流ACBZABZBCZCA（1）負載不對稱時，先算出各相電流，然后計算線電流。（2）負載對稱時（ZAB=ZBC=ZCA=|Z|∠），各相電流有效值相等。有效值為：各相電流相位：ABCⅰ相電流對稱；120°30°ⅱ線電流對稱；

注意電路中規定的正方向負載對稱時：4.4三相功率三相總有功功率：

由負載性質決定星形接法時：三角形接法時：

有功功率：無功功率：視在功率：在三相負載對稱的條件下，三相電路的功率：有一三相電動機,每相的等效電阻R=29,等效感抗XL=21.8,試求下列兩種情況下電動機的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結果：

(1)繞組聯成星形接于UL

=380V的三相電源上;(2)繞組聯成三角形接于UL=220V的三相電源上。解:(1)例1(2)比較(1),(2)的結果:有的電動機有兩種額定電壓,如220/380V。當電源電壓為380V時,電動機的繞組應聯結成星形；當電源電壓為220V時,電動機的繞組應聯結成三角形。在三角形和星形兩種聯結法中,相電壓、相電流以及功率都未改變，僅三角形聯結情況下的線電流比星形聯結情況下的線電流增大倍。各電阻負載的相電流由于三相負載對稱，所以只需計算一相，其它兩相可依據對稱性寫出。ABC線電壓Ul為380V的三相電源上，接有兩組對稱三相負載：一組是三角形聯結的電感性負載，每相阻抗;另一組是星形聯結的電阻性負載，每相電阻R=10,如圖所示。試求：各組負載的相電流；(2)電路線電流；(3)三相有功功率。設解：例2負載星形聯接時，其線電流為負載三角形聯解時，其相電流為(2)電路線電流一相電壓與電流的相量圖如圖所示一相電壓與電流的相量圖如圖所示(3)三相電路的有功功率-30o-67o-36.7o求：功率表W1、W2的讀數。例3電機ACB已知：電機的功率為2.5kW,