物理三相电路.pptx
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1、由三相电源供电的电路,称为三相电路。三相供电系统具有很多优点,为各国广泛采用:(1)在发电方面,相同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大,在三相负载相同的情况下,发电机转矩恒定,有利于发电机的工作;(2)在传输方面,三相系统比单相系统节省传输线,三相变压器比单相变压器经济;(3)在用电方面,三相电容易产生旋转磁场使三相电动机平稳转动。电力系统供电方式采用交流三相制的原因:12-1 三相电路三相电路构成:三相电源、三相输电线路、三相负载第1页/共51页一、对称三相电源的产生通常由三相同步发电机产生,三相绕组(电感线圈)在空间互差120,当转子(磁极)转动时,在三相绕组中产生感应电压,从而形成对称
2、三相电源。NSIAZBXCY三相同步发电机示意图对称三相电源是由3个同频率、等幅值、初相依次滞后120 的正弦电压源连接成星形或三角形构成的电源。三个电源依次称为:A相、B相、C相 (U相、V相、W相)第2页/共51页1、三相电压瞬时值表达式A+XuAB+YuBC+ZuC2、波形图uAuB tOuuCA、B、C三端称为始端,X、Y、Z三端称为末端。第3页/共51页3、相量表示1201201204、对称三相电源的特点 单位相量算子第4页/共51页正序(顺序):ABCA负序(逆序):ACBAABC相序的实际意义:对三相电动机,如果相序反了,就会反转。若不加说明,一般都认为是正相序。DABC123D
3、ACB123正转反转5、对称三相电源的相序:三相电源中各相电源电压到达最大值或零值的先后顺序ABC第5页/共51页二、对称三相电源的连接方式把三个绕组的末端 X、Y、Z 接在一起,把始端 A、B、C 引出来。+ANX+BY+CZ1、星形连接(Y形连接):A+X+BCYZABCNX、Y、Z 接在一起的点称为Y形连接对称三相电源的中性点,用“N”表示。N第6页/共51页2、三角形连接(形连接):三个绕组始端、末端顺次相接。+AXBYCZ+A+X+BCYZABC三角形连接的对称三相电源没有中性点。注意:三角形连接时,各相电源的极性不允许接反。第7页/共51页A+X+BCYZABCNA+X+BCYZA
4、BC名词介绍:(1)端线(相线、火线):始端A,B,C 三端引出线。(2)中性线(零线、地线):中性点N引出线,接法无中性线。(3)三相三线制与三相四线制(5)相电压:每相绕组的端电压。(4)线电压:端线与端线之间的电压。第8页/共51页三、对称三相负载及其连接对称三相负载(均衡三相负载):对称三相负载的连接:星形连接和三角形连接ABCNZZZABCZZZ星形连接三角形连接三个相同负载(负载阻抗模相等,阻抗角相同)以一定方式连接起来。第9页/共51页abcnZZZabcZZZ(1)负载的相电压:每相负载上的端电压。(2)负载的线电压:负载端线间的电压。(3)线电流:流过端线的电流。(4)相电流
5、:流过每相负载支路的电流。名词介绍:(5)中性线电流:流过中性线的电流。第10页/共51页四、对称三相电路由对称三相电源和对称三相负载连接而成。按电源和负载的不同连接方式可分为:YY,Y0 Y0,Y,Y,三相三线制(未引出中性线)三相四线制(引出中性线)实际三相电路中:三相电源是对称的,三条端线阻抗是相等的,但负载不一定是对称的。第11页/共51页一、线电压与相电压的关系 12-2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系A+X+BCYZABCN相电压:线电压:1、三相电源Y形连接相电压线电压第12页/共51页利用相量图得到相电压和线电压之间的关系:线电压对称(大小相等,相位互差120o)一般表示
6、为:30o30o30o第13页/共51页结论:对Y形接法的对称三相电源 所谓的“对应”:对应相电压用线电压的 第一个下标字母标出。(1)相电压对称,则线电压也对称。(3)线电压相位超前于对应相电压30o。第14页/共51页2、三相电源形连接A+X+BCYZABC线电压等于对应的相电压相电压:线电压:相电压线电压第15页/共51页二、线电流与相电流的关系(需同步考虑负载端的连接方式)1、Y-Y(Y0-Y0)连接:结论:线电流等于相电流+_+_+NnZZZABCabc线电流相电流第16页/共51页2、Y连接+_+_+NZZZABCabc负载上相电压与电源线电压相等线电流相电流第17页/共51页+_
7、+_+NZZZABCabc相电流:线电流:30o30o30o30o线电流与相电流也是对称的。线电流大小是相电流的 倍,相位滞后于相应相电流30。第18页/共51页对称三相电路的计算方法是一相计算法。12-3 对称三相电路的计算对称三相电路的特点是:(1)各相的相电流、相电压是对称的,因此只要算出其中某一相的相电流和相电压后,其它两相的相电流和相电压可以直接写出;(2)在Y-Y形连接的对称三相电路中,任一相的相电流只和此相的相电压和阻抗有关,与其它两相无关,即各项的相电流和相电压的计算具有独立性。第19页/共51页+_+_+NnZZZABCabcYY连接对称三相电路中相电压、相电流计算独立性证明
8、:忽略线路阻抗Zl第20页/共51页+_+_+NnZZZABCabc以N点为参考点,对n点列写结点方程:负载侧相电压:第21页/共51页计算电流:+_+_+NnZZZABCabc结论:YY连接对称三相电路中相电压、相电流计算具有独立性。第22页/共51页+_+_+NnZZZABCabc一相计算电路:+ANnaZ由一相计算电路可得:由对称性可写出:一相计算法应用:1、Y0Y0连接忽略线路阻抗Zl第23页/共51页+ANnaZZl+_+_+NnZZZABCabcZlZlZl考虑线路阻抗Zl第24页/共51页2、Y连接+_+_+NZZZABCabc负载上相电压与电源线电压相等忽略线路阻抗Zl:第25
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