1、第五章第五章:三相电路三相电路 三相电源的连接三相电源的连接 本章内容本章内容:三相电路中电压、电流和功率三相电路中电压、电流和功率 对称三相电路的特点和计算对称三相电路的特点和计算 不对称三相电路的计算不对称三相电路的计算 三相电压电流的对称分量三相电压电流的对称分量 5.15.1对称三相正弦量对称三相正弦量 三个频率相同三个频率相同,有效值相同有效值相同,相位互差相位互差120120的正弦电压的正弦电压(或电流或电流)。对称三相正弦量：对称三相正弦量：N S Z C Y B X A Z C Y B X A+uA+uB+uC 0 AuBuCutsinU2uA120tsinU2uB120tsi
2、nU2240tsinU2uC0UUAA2BU120UUACU120UUu t 瞬时值表达式瞬时值表达式 相量表达式相量表达式 波形图波形图 X A eA 120 eB eC Z C Y B 120 2 0U)23j21()23j21(1AAUBUCU120 120 120 0UUUCBA0uuuCBA三相电源中三相电源中,各电压达到同一各电压达到同一 量值的先后次序称为相序。量值的先后次序称为相序。正序正序 负序负序 ABC ACB 相量图相量图 AUBUCU120 120 120 对称三相正弦量的特点对称三相正弦量的特点:AUCUBUCUBUAU)120112011(AA2AUUU5 5-2
3、 2三相电源和三相负载的连接三相电源和三相负载的连接 二、三相电源的连接二、三相电源的连接 1.1.星形连接星形连接 A B AU+CU+BUN C ABUBCUCAUA B N C 相电压相电压:端线到中线之间的电压。端线到中线之间的电压。有效值有效值UP CBAUUU、CABCABUUU、线电压线电压:两端线之间的电压。两端线之间的电压。有效值有效值UL BAABUUUCBBCUUUACCAUUU线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系 AUBUCUBCUCAU30 BUBUABU 2 相电压对称时，线电压的有效值等于相电压对称时，线电压的有效值等于 分别比对应的相电压超前分别比对应的相电
4、压超前3030。相电压有效值的相电压有效值的 倍，线电压的相位倍，线电压的相位 330U3UAAB30U3UBBC30U3UCCA0220UA120220UB120220UC如果如果 30380UAB90380UBC150380UCA则则 ABUCAUBCUN A B BUC AUCUABUCAUBCU 3 2.2.三相电源的三角形连接三相电源的三角形连接 A B AU+CU+BUC ABUBCUCAUA B C 线电压就是相电压线电压就是相电压 三角形闭合回路中总电压为零三角形闭合回路中总电压为零 0UUUCBAAUCUBUCUBU若一相绕组反接若一相绕组反接(C(C相相)AUBUCUBUC
5、U回路电压为一相的两倍回路电压为一相的两倍 内部环流将会很大内部环流将会很大 CU2 4 二、三相负载的连接二、三相负载的连接 1.1.三相负载的星形连接三相负载的星形连接 A B AU+CU+BUN C B C A N ZA ZC ZB AIBINICI线电流线电流:流过端线的电流。流过端线的电流。相电流相电流:流过各相负载的电流。流过各相负载的电流。线电流等于相电流。线电流等于相电流。PLII表示为表示为 CBAIII、中线电流中线电流:CBANIIII0IIICBA三相四线制三相四线制 (Y/Y(Y/Y0 0)三相三线制三相三线制 (Y/Y)(Y/Y)A B AU+CU+BUN C B
6、C A N ZA ZC ZB AIBICI流过中线的电流。流过中线的电流。5 2.2.三相负载的三角形连接三相负载的三角形连接 A B ACZBAZCBZC AIBAICBIACIBICIACBAAIIIBACBBIIICBACCIII线电流与相电流的关系线电流与相电流的关系 如果三相电流对称如果三相电流对称 CBIACIBAIBICIAIBAICBIACI30 3接在对称三相电源上的对称三相负载为三角接在对称三相电源上的对称三相负载为三角形连接时，线电流的有效值是相电流的形连接时，线电流的有效值是相电流的 倍，其相位依次较对应的相电流滞后倍，其相位依次较对应的相电流滞后 30。30I3IBA
7、A30I3ICBB30I3IACC0IIICBA线电流之和为零线电流之和为零 三相负载接电源时的实际线路图三相负载接电源时的实际线路图 N A B C 照明电路照明电路 星形连接电动机星形连接电动机 三角形连接电动机三角形连接电动机(一)V22033803UUlPV0220UA设V120220UB例例5 5-1 1 如图所示电路中如图所示电路中,加在星形连接负载上的三相电压对称加在星形连接负载上的三相电压对称,线电压为线电压为 380V380V。试求。试求（1 1）三相负载每相阻抗为）三相负载每相阻抗为ZA=ZB=ZC=17.3+j10=17.3+j10 时各相电时各相电 流和中线电流流和中线
8、电流;(2);(2)断开中线后的各相电流断开中线后的各相电流;(3);(3)仍保持有中线仍保持有中线,但但ZC改为改为 2020时各相电流和中线电流时各相电流和中线电流。B C A N ZA ZC ZB AIBINICIV120220UCAAAZUI10j3.170220A3011BBBZUIA1501110j3.17120220CCCZUIA901110j3.17120220解解 (1)(1)由于三相电压对称由于三相电压对称 各相电流为各相电流为 (二二)将该为：及不变，、NCBAIIII)3(（2 2）由于三相电流对称）由于三相电流对称,中线电流为零中线电流为零,断开中线时三相电流不变。断
9、开中线时三相电流不变。CCCZUIA1201120120220CBANIIII12011150113011A1657.5CBANIIII9011150113011中线电流为中线电流为 AUBUCUAUBUCUAIBICIAIBICINIBICI0 （三）（三）例例5-2 将上例中的负载该为三角形连接，接到同样电源上。试求：将上例中的负载该为三角形连接，接到同样电源上。试求：（1）负载对称时各相电流和线电流；（）负载对称时各相电流和线电流；（2）BC相负载断开后的相负载断开后的 各相电流和线电流。各相电流和线电流。A B AIBAICBIACIBICIC V220U1A）设解（V3038030U
10、3UAABV90380UBCV150380UCAABABABZUIA01910j3.1730380BCBCBCZUIA1201910j3.1790380A1201910j3.17150380CACACAZUI30I3IABAA309.3230193A1509.32IBA909.32IC各相电流为各相电流为 各线电流为各线电流为 （四）（四）CAABAIII30I3ABA309.32ABBCBIIIA18019IABBCCACIIIA12019ICA不变、，相负载断开，则如CAABBCII0IBC)2(AUAUBUBUCUCUCAUCAUABUABUBCUBCUBCICAIABIABIAIAIB
11、ICICIABBIICAICAIBCIABICAI5.3 5.3 对称三相电路的特点和计算对称三相电路的特点和计算 对称三相电路对称三相电路:三相电源对称三相电源对称,三相负载对称三相负载对称,三根端线的线路阻抗相同三根端线的线路阻抗相同 一、三相负载一、三相负载Y形连接的对称三相电路形连接的对称三相电路 0Z1ZZZ3ZZZ/UUUUN1010CBANNAU+BU+CUB C A AICIBINIZ1 Z1 Z1 ZN A C Z Z Z N N B Z0 Z0 Z0 2 10A10NNAAZZZUZZZUUI10B10NNBBZZZUZZZUUI10C10NNCCZZZUZZZUUI0ZU
12、INNNN0IIIINWVUANAIZUBNBIZUCNCIZU30U3UNCAC30U3UNBCB30U3UNABA中线电流中线电流 负载相电压负载相电压 线电流线电流 负载端线电压负载端线电压 N A B C A C B ABUBCUCAUBAUACUCBUAIBICI 3 ANUAI对称三相电路的特点对称三相电路的特点:2.2.各相电流仅由各相电源电压和各相阻抗决定。各相电流仅由各相电源电压和各相阻抗决定。1.1.中线不起作用。中线不起作用。3.3.三相电路可归结为一相来计算，将三相电路可归结为一相来计算，将N N、N N 两点短接，其余两相的两点短接，其余两相的 电压和电流根据对称性推
13、出。电压和电流根据对称性推出。4.4.负载作三角形连接时负载作三角形连接时,可等效为可等效为Y Y形连接形连接,不论电源如何连接不论电源如何连接,都可都可 虚拟为星形连接虚拟为星形连接,求出对称的相电压求出对称的相电压,再归结为单相进行计算再归结为单相进行计算.N AAUAI0UNN0INNAUA N Z1+AUZ A Z0 一一 例例5 5-3 3 线电压为线电压为380V380V的三相对称电源供给两组对称负载的三相对称电源供给两组对称负载,如图所示如图所示,星形连接负载每相阻抗为星形连接负载每相阻抗为Z1=12+j16,三角形连接负载每相阻抗三角形连接负载每相阻抗 为为Z2=48+j36,
14、每根导线阻抗为每根导线阻抗为Zl=1+j2。试求各相负载的相电。试求各相负载的相电 流、线路中的电流、每相阻抗的功率及电源的功率。流、线路中的电流、每相阻抗的功率及电源的功率。Zl l Z1 Z2 A B C Zl l Z1 Z2 A B C N1 N2 解解 把三角形连接负载化为等效星形连接负载把三角形连接负载化为等效星形连接负载 12j16336j483ZZ22 二二 V22033803UUlP2l2l1ZZZZZZ)12j16()16j12()12j16)(16j12(2 j14.4825.1214.9 j14.8V0220AU设设ZUIAAA4.4896.174.4825.120220
15、A2121AIZZZI4.4896.17)12j16()16j12(12j16A5.5606.9A2112AIZZZI4.4896.17)12j16()16j12(16j12A3.4006.9电源可看成星形连接电源可看成星形连接,设相电压为设相电压为 1AIZl l Z1 Z2 A N AI2AI总阻抗为总阻抗为 三三 A4.16896.17IBA6.7196.17ICA5.17606.9I1B30I31I2A2ABA3.1023.5303.4006.931A5.6306.9I1CA3.13023.5I2BCA7.10923.5I2CA2111IR3P W295506.912322222IR3
16、P W394023.54832cosIU3PPPW78704.48cos96.172203其它各相电流可按对称情况推出其它各相电流可按对称情况推出 星形连接负载的功率星形连接负载的功率 三角形连接负载的功率三角形连接负载的功率 电源的功率电源的功率 一台三相感应电动机作一台三相感应电动机作Y Y形连接形连接,每相等效阻抗每相等效阻抗 Z=7.6+j5.7，每根，每根 端线的线路阻抗端线的线路阻抗 Z1=0.4+j0.3,接在线电压为接在线电压为380V380V的对称三相电源的对称三相电源 四四 上求上求:(1):(1)线电流线电流 ;(2);(2)负载端电压。负载端电压。解解 B A N B C C Z Z Z NAU+NBU+NCUA ABU+CAUBCU+AICIBIZ1 Z1 Z1 Z1 Z A N N A AU+V380UL9.365.97.5 j6.7Z9.365.03.0 j4.0Z1V0220UA7.5 j6.73.0 j4.00220ZZUI1AAA9.3622线电流线电流 A9.15622IBA1.8322IC五五 V02099.36229.365.9IZUANAV1
