第4章 三相电路.pptVIP

图4.1.1三相交流发电机示意图返回第29页，共41页，星期日，2025年，2月5日第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压4.1.1三相交流电动势的产生三相交流电源是由发电厂的三相交流发电机产生的。三相交流发电机同单相发电机相比，只是电枢上装了三个空间位置彼此相隔120°的相同线圈，如图4.1.1所示。当电枢逆时针方向旋转时，每个线圈都要产生一个正弦交流电动势，用电压表示。它们的幅值相等，频率相同，它们的相位彼此互差120°，并称为三相电动势，这就是三相电源。由三相电源组成的电路称为三相电路。单相交流电路只是三相交流电路中的某一相交流电路。下一页返回第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压假设三相交流发电机的三个绕组为AX、DY、CZ，分别称为A相、B相、C相，并将A、B、C称为“相头”，X、Y、Z称作“相尾”。规定每相电源的“相头”为高电位，“相尾”为低电位。每相电源的相电压从“相头”指向“相尾”，如图4.1.1所示。设每相电压的有效值为Up，角频率为ω，以A相的电压为参考正弦量，如图4.1.2所示。则三相电压为：下一页上一页返回第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压根据公式（4.1.1），可作出三相对称电压的波形图和相量图，如图4.1.3（a）所示。由三相对称电压的波形图可以看出：三相对称电压的瞬时值，在任一时刻的代数和等于零，即：由图4.1.3（b），相量图中任意两个电压相量按平行四边形法则合成，其相量和与第三个电压相量大小相等，方向相反，相量和为零。下一页上一页返回第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压4.1.2三相电源的连接三相电源的连接通常是指三相交流发电机的各相绕组或三相变压器的副边绕组的连接。如果把每相绕组单独用两根线引出连接负载，成为互不相连的三相电路，则它与单相制相比毫无优越之处。实际上是将三相绕组连接成星形(亦称Y形)或三角形(亦称?形)供电两种。下一页上一页返回第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压1．三相电源的星形(Y形)接法将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点，始端U1、V1、W1(相头)分别与负载相连，这种连接方法叫做星形(Y形)连接。如图4.1.4所示。三相电源的三相绕组作Y形连接时，线路中存在两种电压，—种是三相对称的相电压，另一种是三相对称的线电压，而且线电压在数值上是相电压的倍。在相位上线电压比相应的相电压超前30?。因此，在三相四线制中性点接地的供电系统中，照明用的220V为相电压，动力用的380V为线电压。下一页上一页返回第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压2．三相电源的三角形(△形)接法把三相电源的三相绕组的“相头”、“相尾“依次相连，即A相的“相尾”X连B相的“相头”B，B相的“相尾”Y连C相的“相头”C，C相的“相尾”Z连A相的“相头”A。然后从“相头”引出三根相线向外供电，构成三相电源的?形连接，如图4.1.6(a)所示。三相电源作△形连接时，线路个也存在对称的线电压和相电压，只是线电压与相电压在数值上相等，在相位上线电压与对应的相电压同相。下一页上一页返回第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.1三相电压没有中线、只有三根相线的输电方式叫做三相三线制。特别需要注意的是，在工业用电系统中如果只引出三根导线(三相三线制)，那么就都是火线(没有中线)，这时所说的三相电压大小均指线电压UL；而民用电源则需要引出中线，所说的电压大小均指相电压UP。上一页返回第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.2负载星形连接的三相电路使用交流电的用电器种类很多。属于单相用电的有白炽灯、日光灯、小功率的电热器以及单相感应电动机等，此类负载是接在三相电源中任意一相上工作的。此外还有一类负载，它必须接上三相电源上才能正常工作，例如，三相异步电动机即为其中最典型的一种。接在三相电路中的三相用电器，或是分别接在各相电路中的三组单相用电器，统称为三相负载。如果每相负载的阻抗相等，性质相同，则这种负载称为三相对称负载；否则就称为三相不对称负载。对称的三相电源和对称的三相负载相连所组成的电路，称为对称的三相电路。三相负载有Y形和?形两种连接方法，下面讨论三相负载的星形连接。下一页返回第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日4.2负载星形连接的三相电路4.2