電工電子學(xué) 第2版 教學(xué)課件 作者 林小玲第2章 電路分析基礎(chǔ) 三相交流 .ppt

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1、第2章電路分析基礎(chǔ)(三相交流電路）上海大學(xué)自動(dòng)化系林小玲第2章電路分析基礎(chǔ)§2.1電路的基本定律§2.2電路的分析方法§2.3電路的暫態(tài)分析§2.4正弦交流電路§2.5三相正弦交流電路重點(diǎn)1.三相電路的基本概念2.對(duì)稱三相電路的分析3.三相電路的功率§2.5三相正弦交流電路三相電路是由三個(gè)頻率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦電動(dòng)勢(shì)作為供電電源的電路。三相電路的優(yōu)點(diǎn)：（1）發(fā)電方面：比單相電源可提高功率50％；（2）輸電方面：比單相輸電節(jié)省鋼材25％；（3）配電方面：三相變壓器比單相變壓器經(jīng)濟(jì)且便于接入負(fù)載；（4）運(yùn)電

2、設(shè)備：具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。以上優(yōu)點(diǎn)使三相電路在動(dòng)力方面獲得了廣泛應(yīng)用，是目前電力系統(tǒng)采用的主要供電方式。對(duì)稱三相電源通常由三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，三相繞組在空間互差120°發(fā)布，當(dāng)轉(zhuǎn)子以均勻角速度?轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在三相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而形成對(duì)稱三相交流電源。NSooIwAZBXCY三相同步發(fā)電機(jī)示意圖2.5.1對(duì)稱三相交流電源的產(chǎn)生導(dǎo)線切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)鐵心（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）三相繞組匝數(shù)相同空間排列互差120?:直流勵(lì)磁的電磁鐵定子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)三個(gè)

3、正弦交流電動(dòng)勢(shì)滿足以下特征8交流電機(jī)的簡單工作原理同步發(fā)電機(jī)原理結(jié)構(gòu)示意圖導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小波形頻率三相對(duì)稱性導(dǎo)體交流繞組同步電機(jī)的工作原理同步電機(jī)是旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通入直流電流勵(lì)磁轉(zhuǎn)子通直流電流If勵(lì)磁磁場(chǎng)Bf電樞感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度ωSNnea三相對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)旋轉(zhuǎn)基波磁動(dòng)勢(shì)三相對(duì)稱電樞電流iabc(同步電機(jī))ebecIf10導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小波形頻率三相對(duì)稱性（1）瞬時(shí)值表達(dá)式A+–XuAB+–YuBC+–ZuC（2）波形圖A、B、C三端稱為始端，X、Y、Z三端稱為末端。?tuAuBuuCO（3）相量表示120°120°

4、120°（4）對(duì)稱三相電源的特點(diǎn)正序(順序)：A—B—C—A負(fù)序(逆序)：A—C—B—AABC相序的實(shí)際意義：對(duì)三相電動(dòng)機(jī)，如果相序反了，就會(huì)反轉(zhuǎn)。以后如果不加說明，一般都認(rèn)為是正相序。DABC123DACB123正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)（5）對(duì)稱三相電源的相序ABC三相電源中各相電源經(jīng)過同一值(如最大值)的先后順序1.三相電源的星形聯(lián)結(jié)(1)聯(lián)接方式中性線(零線、地線)中性點(diǎn)端線(相線、火線)在低壓系統(tǒng),中性點(diǎn)通常接地，所以也稱地線。相電壓：端線與中性線間（發(fā)電機(jī)每相繞組）的電壓線電壓：端線與端線間的電壓、Up–+–++–、UlXYZNBC

5、AeA+–eC+–eB+––+–+–+2.5.2三相電源的聯(lián)接(2)線電壓與相電壓的關(guān)系根據(jù)KVL定律由相量圖可得相量圖30°AXYZNBCeA+–eC+–eB+–+–+–+––+–+–+同理(3)相電流和線電流的關(guān)系A(chǔ)+–+–+–BCABCNA'B'C'N'ZZZ星型聯(lián)接時(shí)，線電流等于相電流。結(jié)論2.三相電源的三角形聯(lián)結(jié)–++–+BAC–A'B'C'ZZZA'B'C'Z/3Z/3Z/3N’結(jié)論(2)線電流相位滯后對(duì)應(yīng)相電流30o。△聯(lián)接的對(duì)稱電路：三相負(fù)載不對(duì)稱三相負(fù)載：不滿足ZA=ZB=ZC如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對(duì)稱三

6、相負(fù)載：ZA=ZB=ZC如三相電動(dòng)機(jī)1.三相負(fù)載分類單相負(fù)載：只需一相電源供電照明負(fù)載、家用電器負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電三相電動(dòng)機(jī)等三相負(fù)載的聯(lián)接三相負(fù)載也有Y和?兩種接法，至于采用哪種方法，要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和電源電壓確定。2.5.3.三相負(fù)載及其聯(lián)接三相負(fù)載連接原則（1）電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓；（2）單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。AB電源C保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N額定相電壓為220伏的單相負(fù)載額定線電壓為380伏的三相負(fù)載2.負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流：流過端線的電流相電流：流過每相負(fù)

7、載的電流結(jié)論：負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時(shí)，線電流等于相電流。Y:三相三線制Y0：三相四線制(1)聯(lián)結(jié)形式+ZBZCZAN'N++–––N電源中性點(diǎn)N′負(fù)載中性點(diǎn)聯(lián)結(jié)形式3.負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流:流過端線的電流相電流:流過每相負(fù)載的電流、、ZABZBCZCAACB+++–––2.5.4三相電路由對(duì)稱的三相電源和三相負(fù)載連接所構(gòu)成的系統(tǒng)系統(tǒng)連接方式星形——星形星形——三角形三角形——星形三角形——三角形電源與負(fù)載都對(duì)稱電源與負(fù)載中任一方不對(duì)稱對(duì)稱三相電路不對(duì)稱三相電路2.5.4.1對(duì)稱三相電路計(jì)算對(duì)稱的三相電路指：電源對(duì)稱負(fù)載對(duì)稱線路

8、對(duì)稱1)負(fù)載端的線電壓＝電源線電壓2)負(fù)載的相電壓＝電源相電壓3)線電流＝相電流Y聯(lián)結(jié)時(shí)：4)中線電流負(fù)載Y聯(lián)結(jié)帶中性線時(shí),可將各相分別看作單相電路計(jì)算+ZBZCZAN'N++–––1.Y——Y聯(lián)結(jié)（對(duì)稱三相四線）計(jì)算負(fù)載對(duì)稱時(shí),中性線無電流,可省掉中性線。所以負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三