供配电技术配电技术第3章三相正弦交流电路.ppt

第一节 对称三相正弦量 第二节 三相电源和负载的联结 二、三相电源的三角形联结 三、三相负载的联结 第三节 三相电路的计算 一、对称三相电路的计算 二、中性线的作用 第四节 对称三相电路的功率 * * 第三章 三相交流电路 第一节 对称三相正弦量 第二节 三相电源和负载的连接 第三节 三相电路的计算 第四节 对称三相电路的功率 返回主目录 对称三相正弦电压是由三相发电机产生的，它们的频率相同、振幅相等、相位彼此相差 ，我们把这样一组正弦电压称为对称三相正弦电压。 图3-1 三相分别称为U相、V相和W相，三相电源的始端（也叫相头）分别标以U1、V1、W1，末端（也叫相尾）分别标以U2、V2、W2，如图3-1所示 对称三相电压解析式为 (3-1) 相量表示为 (3-2) 对称三相电压波形图与相量图分别如图3-2a、b所示 对称三相正弦电压瞬时值之和恒为零，这是对称三相正弦电压的特点，也适用于其它对称三相正弦量。从图3-2的波形图或通过计算均可得出上述结论。即解析式之和为零，即 从相量图上可以看出，对称三相正弦电压的相量和为零，即 对称三相正弦电压的频率相同，振幅相等，其区别是相位不同。相位不同，表明各相电压到达零值或正峰值的时间不同，这种先后次序称为相序。 图3-2 一、 三相电源的星形联结 如图3-3所示，把三相电源的负极性端即末端接在一起成为一个公共点，叫做中性点，用N表示，由始端U1、V1、W1引出三根线作为输电线，这种联接方式称为星形联接。 由始端U1、V1、W1引出的三根线叫作端线。从中性点引出的线叫作中性线。也称零线。 端线与中性线之间的电压称为相电压，用符号 、 、 表示，即每相电源的电压；端线之间的电压即 、 、 ，称为线电压 图3-3 根据基尔霍夫定律可得 用相量表示 设对称三相电源每相电压的有效值用 表示，线电压的有效值用 表示。如果以 作为参考相量，即 则根据对称性有： 将这组对称相量代入上面关系式得 (3-3) 相电压和线电压的相量图如图3-4所示 从图中可见，线电压 、 、 分别比相电压 、 、 超前角 。而且 （3-4） 图3-4 由于三个线电压的大小相等，相位彼此相差 ，所以它们也是对称的，即 由上述相量计算或相量图分析均可得出结论：当三个相电压对称时，三个线电压也是对称的，线电压的有效值是相电压有效值的 倍。线电压超前对应的相电压 。 流过端线的电流叫做线电流 如图3-5所示，将三相电源的相头和相尾依次联结，从三角形的三个顶点引出三根线作为输电线，这种联接方式称为三角形联接。 由图3-5可以看出，三相电源三角形联接时各线电压就是对应的相电压。 在图3-5中，根据基尔霍夫电流定律可得 用相量表示 如果电源的三个相电流是一组对称正弦量，那么按上述相量关系式作相量图如图3-6所示，由图可知，三个线电流也是一组对称正弦量 图3-5 图3-6 若对称相电流的有效值用 表示，对称线电流的有效值用 表示，由相量图可得 (3-5) 当三相电流对称时，线电流的有效值是相电流有效值的 倍，线电流滞后对应的相电流 ，即 (3-6) 三相负载中，如果各相的复阻抗相等，则称为对称三相负载，否则就是不对称三相负载。 为了满足负载对电源电压的不同要求，三相负载也有星形和三角形两种联接方式。如图3-7a所示为三相负载的星形联接，为负载中性点，如图3-7b所示为三相负载的三角形联接。 每相负载的电压称为负载的相电压，每相负载的电流称为负载的相电流，其参考方向如图3-7所示 图3-7 星形联结的对称三相电源如图3-8所示。已知线电压为380V，若以 为参考相量，试求相电压，并写出各电压相量 根据式（3-4），得相电压 则 根据式（3-3），各线电压 例3-1 解 图3-8 由对称三相电源和对称三相负载组成的电路称为对称三相电路。三相星形电源和三相星形负载组成的电路若有中性线，就成为三相四线制电路，其余各种联结均为三相三线制电路。 在三相四线制电路中，线电流的参考方向是由电源端流向负载端，而中性线电流的参考方向规定为负载端流向电源端如图3-10所示。根据基尔霍夫电流定律可得 图3-10 例3-3电路图 对称三相电路中，线电流、相电流、线电压和相电压都是对称的。因此三个线电流的相量和等于零，即中性线电流为零。中性线电流为零说明N点与 电位相等，此时有无