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1、05-三相電路第5章三相電路5.1三相電路基礎(chǔ)5.2對稱三相電路的計算5.3不對稱三相電路的概念5.4三相電路的功率第5章三相電路本章要求:1.搞清對稱三相負(fù)載Y和△聯(lián)結(jié)時相、線電壓和相、線電流的關(guān)系;2.掌握三相四線制供電系統(tǒng)中單相及三相負(fù)載的正確聯(lián)接方法,理解中線的作用;3.掌握對稱三相電路電壓、電流及功率的計算。對稱三相電動勢的瞬時值之和為0三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱為相序。最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對稱三相電動勢三個正弦交流電動勢滿足以下特征供電系統(tǒng)三相交流電的相序為L1L2L3NL2L3L1NU1V1W12.三相電源的星形聯(lián)結(jié)(1)聯(lián)接
2、方式中性線(零線)中性點端線(相線、火線)在低壓系統(tǒng),中性點通常接地,所以也稱地線。相電壓:端線與中性線間(發(fā)電機每相繞組)的電壓線電壓:端線與端線間的電壓UpUl–+–++––+–+–+(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°L1NL2L3+–+–+––+–+–+同理3.三相電源的三角形聯(lián)結(jié)–++–+L2L1L3–三相負(fù)載不對稱三相負(fù)載:不滿足Z1=Z2=Z3如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對稱三相負(fù)載:Z1=Z2=Z3如三相電動機5.1.2三相負(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:需三相電源同時供電三相電動機等三
3、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。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。L1L2電源L3保險絲三相四線制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+N'N++–––Z1Z2Z31.三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)線電流:流過端線的電流相電流:流過每相負(fù)載的電流Y:三相三線制Y0:三相四線制N電源中性點N′負(fù)載中性點5.1.3三相電路的連接方式結(jié)論:負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時,線電流等于相電流。2.三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)線電流:流過端線的電
4、流相電流:流過每相負(fù)載的電流、、L1+++–––L2L3i1i2i3Z31Z12Z235.2負(fù)載Y聯(lián)結(jié)三相電路的計算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4)中線電流負(fù)載Y聯(lián)結(jié)帶中性線時,可將各相分別看作單相電路計算+N'N++–––Z1Z2Z31.不對稱負(fù)載Y形聯(lián)結(jié)Y聯(lián)結(jié)時:Y形連接時:+N'N++–––Z1Z2Z32.對稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)所以負(fù)載對稱時,三相電流也對稱。負(fù)載對稱時,只需計算一相電流,其它兩相電流可根據(jù)對稱性直接寫出。負(fù)載對稱時,中性線無電流,可省掉中性線。例1:燈組,若R1=R2=R3=5?,求線電流及中性線
5、電流IN;若R1=5?,R2=10?,R3=20?,求線電流及中性一星形聯(lián)結(jié)的三相電路,電源電壓對稱。設(shè)電源線電壓。負(fù)載為電線電流IN。N+++–––N?R1R2R3L1L2L3中性線電流解:已知:(1)線電流三相對稱N+++–––N?R1R2R3L1L2L3(2)三相負(fù)載不對稱(R1=5?、R2=10?、R3=20?)分別計算各線電流中性線電流例2:照明系統(tǒng)故障分析解:(1)A相短路1)中性線未斷此時L1相短路電流很大,將L1相熔斷絲熔斷,而L2相和L3相未受影響,其相電壓仍為220V,正常工作。在上例中,試分析下列情況(1)L1相短路:中性線未斷時,求各相負(fù)
6、載電壓;中性線斷開時,求各相負(fù)載電壓。(2)L1相斷路:中性線未斷時,求各相負(fù)載電壓;中性線斷開時,求各相負(fù)載電壓。R1R3R2L1L2NL3N?L1L2NL3N′i1i3i2+++–––此情況下,L2相和L3相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓都超過額定電壓(220V),這是不允許的。2)L1相短路,中性線斷開時:此時負(fù)載中性點N′即為L1,因此負(fù)載各相電壓為(2)L1相斷路2)中性線斷開L2、L3相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷變?yōu)閱蜗嚯娐?,如圖(b)所示,由圖可求得iL2L3u′2u′3+––+(b)R1R3R2L1L2NL3N?結(jié)論(1)不
7、對稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)又未接中性線時,負(fù)載相電壓不再對稱,且負(fù)載電阻越大,負(fù)載承受的電壓越高。(2)中線的作用:保證星形聯(lián)結(jié)三相不對稱負(fù)載的相電壓對稱。(3)照明負(fù)載三相不對稱,必須采用三相四線制供電方式,且中性線(指干線)內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開關(guān)。線電流不等于相電流(2)相電流(1)負(fù)載相電壓=電源線電壓即:UP=Ul一般電源線電壓對稱,因此不論負(fù)載是否對稱,負(fù)載相電壓始終對稱,即相電流:線電流:U12=U23=U31=Ul=UPL1+++–––i1i2i3Z31Z12Z23L2L35.3負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)三相電路的計算相量圖23123130°負(fù)載對稱時,相電流對稱,即
8、23(3)線電流由相量圖