§115三相电路.ppt

§11－5 三相电路 * 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。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；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；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。 本节介绍三相电路的一些基本概念和简单三相电路的计算。 一、三相电源 三相供电系统的三相电源是三相发电机，三相发电机由定子和转子两大部分组成。定子铁心的内圆周的槽中对称地安放着三个绕组，它们在空间上彼此间隔。转子是旋转的电磁铁，它的铁心上绕有励磁绕组。选择合适的铁心端面形状和励磁绕组分布规律，使励磁绕组中通以直流时，产生在转子和定子间气隙中的磁感应强度，沿圆周按正弦规律分布。当转子恒速旋转时，AX、BY、CZ 三绕组的两端将分别感应振幅相等、频率相同、相位相差的三个正弦电压。 若以 作为参考相量，这三个电压相量为 它们的相量图和波形图分别如图(a)、(b)所示。这样三个振幅相等、频率相同、相位差120°的一组正弦电源称为对称三相正弦电源。 图11-12 对称三相电压源的相量图和波形图 它们分别称为A相、B相和C相，每相的电压称为相电压。按照各相电压经过正峰值的先后次序来说，它们的相序是A、B、C，称为正序，如果各相电压到达正峰值的次序为uA(t)、uC(t)、uB(t)，称为负序。用户可以改变三相电源与三相电动机的连接方式来改变相序，从而改变三相电动机的旋转方向。 三相电源有两种基本联结方式：星形联结和三角形联结。星形联结(又称Y形联结)是将三相电源的末端 X、Y、Z接在一起，形成一个结点，记为 N，称为中性点或中点，将各相的首端 A、B、C以及中点N与四根输电线（分别称为相线和中性线）连接，如图(a)所示。与传输线相连接的负载，可以从相线与中性线之间得到三个相电压，用 表示，也可以从三根相线之间得到三个线电压，用 表示。线电压与相电压之间的关系可以从图(b)相量图中计算出来。 图11-13 从上式可以看出，线电压是相电压的 倍，即 。例如我们日常生活用电是220V相电压，相应的线电压则是380V。从相量图上可以看出，三个对称相电压以及三个对称线电压之间存在以下关系 在星形联结中，流过相线的线电流等于流过每相电源的相电流，即 Il=IP 图11-13 对称三相电源可以采用三角形联结(又称Δ联结)，它是将三相电源各相的始端和末端依次相连，再由A、B、C引出三根相线与负载相连，如图11－14所示。 将三相电源作三角形联结时，要求三绕组的电压对称，如不对称程度比较大，所产生的环路电流将烧坏绕组。对称三相电源在Δ联结时，不能将各电源的始末端接错，否则将烧坏绕组。 图11－14 三相电源的三角形联结 二、Y－Y连接的三相电路 三相负载也有Y和Δ两种连接方式。下图表示Y形三相负载连接到Y形对称三相电源的情况。当三相负载相同时，即ZA=ZB=ZC=Z时，该电路是对称三相电路。 图11－15 列出电路的结点方程，并代入 得到 由于 ，相当于中线短路，每相负载上的电压是相电压，其电流可以单独计算如下： 例11-7 图11－15所示电路中，已知 试求三相电流。 图11－15 从以上分析计算可以看出，在Y－Y形联结的对称三相电路中，由于 ，中线电流为零，中线可以不用，可以只用三根相线传输(称为三相三线制)，适合于高压远距离传输电之用。 解：由于 ，相当于中线短路，可以按单相电路计 算出三相电流 L11-7 Circuit Data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 类型 编号 节点 节点 支路 数 值1 数 值2 数 值3 数 值4