电工电子学 第2版 教学课件 作者 林小玲第2章 电路分析基础 三相交流 .ppt

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1、第2章电路分析基础(三相交流电路）上海大学自动化系林小玲第2章电路分析基础§2.1电路的基本定律§2.2电路的分析方法§2.3电路的暂态分析§2.4正弦交流电路§2.5三相正弦交流电路重点1.三相电路的基本概念2.对称三相电路的分析3.三相电路的功率§2.5三相正弦交流电路三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电动势作为供电电源的电路。三相电路的优点：（1）发电方面：比单相电源可提高功率50％；（2）输电方面：比单相输电节省钢材25％；（3）配电方面：三相变压器比单相变压器经济且便于接入负载；（4）运电

2、设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维护方便等优点。以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。对称三相电源通常由三相同步发电机产生的，三相绕组在空间互差120°发布，当转子以均匀角速度转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相交流电源。NSººIwAZBXCY三相同步发电机示意图2.5.1对称三相交流电源的产生导线切割磁场产生感应电势铁心（作为导磁路经）三相绕组匝数相同空间排列互差120:直流励磁的电磁铁定子转子发电机结构最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个

3、正弦交流电动势满足以下特征8交流电机的简单工作原理同步发电机原理结构示意图导体感应电动势大小波形频率三相对称性导体交流绕组同步电机的工作原理同步电机是旋转的转子通入直流电流励磁转子通直流电流If励磁磁场Bf电枢感应电动势随转子旋转角速度ωSNnea三相对称负载运行时旋转基波磁动势三相对称电枢电流iabc(同步电机)ebecIf10导体感应电动势大小波形频率三相对称性（1）瞬时值表达式A+–XuAB+–YuBC+–ZuC（2）波形图A、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端。tuAuBuuCO（3）相量表示120°120°

4、120°（4）对称三相电源的特点正序(顺序)：A—B—C—A负序(逆序)：A—C—B—AABC相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。以后如果不加说明，一般都认为是正相序。DABC123DACB123正转反转（5）对称三相电源的相序ABC三相电源中各相电源经过同一值(如最大值)的先后顺序1.三相电源的星形联结(1)联接方式中性线(零线、地线)中性点端线(相线、火线)在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压线电压：端线与端线间的电压、Up–+–++–、UlXYZNBC

5、AeA+–eC+–eB+––+–+–+2.5.2三相电源的联接(2)线电压与相电压的关系根据KVL定律由相量图可得相量图30°AXYZNBCeA+–eC+–eB+–+–+–+––+–+–+同理(3)相电流和线电流的关系A+–+–+–BCABCNA'B'C'N'ZZZ星型联接时，线电流等于相电流。结论2.三相电源的三角形联结–++–+BAC–A'B'C'ZZZA'B'C'Z/3Z/3Z/3N’结论(2)线电流相位滞后对应相电流30o。△联接的对称电路：三相负载不对称三相负载：不满足ZA=ZB=ZC如由单相负载组成的三相负载对称三

6、相负载：ZA=ZB=ZC如三相电动机1.三相负载分类单相负载：只需一相电源供电照明负载、家用电器负载三相负载：需三相电源同时供电三相电动机等三相负载的联接三相负载也有Y和两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。2.5.3.三相负载及其联接三相负载连接原则（1）电源提供的电压=负载的额定电压；（2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。AB电源C保险丝三相四线制380/220伏N额定相电压为220伏的单相负载额定线电压为380伏的三相负载2.负载星形联结的三相电路线电流：流过端线的电流相电流：流过每相负

7、载的电流结论：负载Y联结时，线电流等于相电流。Y:三相三线制Y0：三相四线制(1)联结形式+ZBZCZAN'N++–––N电源中性点N´负载中性点联结形式3.负载三角形联结的三相电路线电流:流过端线的电流相电流:流过每相负载的电流、、ZABZBCZCAACB+++–––2.5.4三相电路由对称的三相电源和三相负载连接所构成的系统系统连接方式星形——星形星形——三角形三角形——星形三角形——三角形电源与负载都对称电源与负载中任一方不对称对称三相电路不对称三相电路2.5.4.1对称三相电路计算对称的三相电路指：电源对称负载对称线路

8、对称1)负载端的线电压＝电源线电压2)负载的相电压＝电源相电压3)线电流＝相电流Y联结时：4)中线电流负载Y联结带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算+ZBZCZAN'N++–––1.Y——Y联结（对称三相四线）计算负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。所以负载对称时，三