電子電工學-第五章知識點 參賽課件

1、本章要求：1.搞清對稱三相負載Y和△聯結時相線電壓、相線電流的關系。2.掌握三相四線制供電系統(tǒng)中單相及三相負載的正確聯接方法，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。三相電路發(fā)電機結構1.三相電壓的產生三相電動勢瞬時表示式三相交流電到達正最大值的順序稱為相序。5.1三相電壓相量式相量圖對稱三相電動勢的瞬時值之和為0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發(fā)電機三相繞組的連接可以

2、接成三個單相電路，但不經濟。2.三相電源的星形聯結(1)聯接方式中性線(零線、地線)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：端線與中性線間的電壓線電壓：端線與端線間的電壓UpUl由相量圖可得同理相量圖(2)線電壓與相電壓的關系3.三相電源的三角形聯結三相負載不對稱三相負載：不滿足Z1=Z2=Z3（如由單相負載組成的三相負載）對稱三相負載：Z1=Z2=Z3（如三相電動機）單相負載：只需一相電源供電(照明負載、

3、家用電器等)負載三相負載：需三相電源同時供電(三相電動機等)三相負載的聯接也有Y和?兩種接法。5.2負載星形聯結的三相電路1.三相負載2.負載星形聯結的三相電路線電流：流過端線的電流相電流：流過每相負載的電流結論：負載Y聯結時，線電流等于相電流(1)聯結形式中線電流：流過中性線的電流(2)負載Y聯結三相電路的計算1)負載端的線電壓＝電源線電壓2)負載的相電壓＝電源相電壓3)線電流＝相電流4)中線電流結論：負載Y聯結帶中性線時可將各相分別

4、看作單相電路計算結論：負載對稱時中性線無電流可省掉中性線。負載對稱時，三相電流也對稱，只需計算一相電流，其它兩相電流可根據對稱性直接寫出。(3)對稱負載Y聯結三相電路的計算若R1=R2=R3=5?，求線電流及中性線電流IN若R1=5?R2=10?R3=20?求線電流及中性線電流IN。負載為電燈組，解：已知：三相對稱例1：一星形聯結的三相電路，電源電壓對稱。設電源線電壓三相負載不對稱解:(1)L1相短路1)中性線未斷：A相電流很大A相熔斷

5、絲熔斷而B相和C相相電壓仍為220V正常工作。(1)L1相短路:中性線未斷時，求各相負載電壓；中性線斷開時，求各相負載電壓。(2)L1相斷路:中性線未斷時，求各相負載電壓；中性線斷開時，求各相負載電壓。例2：照明系統(tǒng)故障分析，在上例中，試分析下列情況2)中性線斷開:負載中性點N即為L1負載各相電壓為L2相和L3相的電燈組承受電壓都超過額定電壓（220V)，這是不允許的。(2)L1相斷路2)中性線斷開：L2、L3相燈仍承受220V電壓正常

6、工作。1)中性線未斷：變?yōu)閱蜗嚯娐?，由圖可求得結論：1.不對稱三相負載做星形聯結且無中性線時三相負載的相電壓不對稱。2.負載三相不對稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線上不允許接刀閘和熔斷器。習題:求例1電路的中性線斷開時負載的相電壓及相電流。1.聯結形式線電流:流過端線的電流相電流:流過每相負載的電流5.3負載三角形聯結的三相電路(2)相電流(1)負載相電壓=電源線電壓即:UP=UL一般電源線電壓對稱，因此負載相電壓對稱即U12=

7、U23=U31=Ul=UP2.分析計算(3)線電流負載對稱時相電流對稱，即線電流也對稱，即線電流比相應的相電流滯后30?。三相負載連接原則（1）電源提供的電壓=負載的額定電壓；（2）單相負載盡量均衡地分配到三相電源上。負載的額定電壓=電源的線電壓應作?聯結負載的額定電壓=電源線電壓應作Y聯結三相電動機繞組可以聯結成星形，也可以聯結成三角形，而照明負載一般都聯結成星形（具有中性線）。無論負載為Y或△聯結，每相有功功率都應為Pp=UpIpc

8、os?p對稱負載?聯結時：對稱負載Y聯結時：當負載對稱時：P=3UpIpcos?p所以總有功功率為P=P1P2P35.4三相功率同理：無論負載為Y或△聯結，每相無功功率都應為Qp=UpIpsin?p總無功功率為Q=Q1Q2Q3當負載對稱時當負載對稱時例1:有一三相電動機每相的等效電阻R=29?等效感抗XL=21.8?試求下列兩種情況下電動機的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結果：(1)繞組聯成星形接于UL=380V的三相

9、電源上(2)繞組聯成三角形接于UL=220V的三相電源上。解:(1)(2)比較(1)(2)的結果:有的電動機有兩種額定電壓如220380V。當電源電壓為380V時電動機的繞組應聯結成星形；當電源電壓為220V時電動機的繞組應聯結成三角形。在三角形和星形兩種聯結法中相電壓、相電流以及功率都未改變，僅三角形聯結情況下的線電流比星形聯結情況下的線電流增大　倍。例2:三相對稱負載星形聯接，接至線電壓380V的三相電源上。其電流為10A，功率為5

10、700W。求負載的功率因數，各相負載的等效阻抗，電路的無功功率和表觀功率。解:例3:三相對稱負載作三角形聯結，UL=220V，當S1、S2均閉合時，各電流表讀數均為17.3A，三相功率P=4.5kW。試求:1)每相負載的電阻和感抗；2)S1合、S2斷開時各電流表讀數和有功功率P；3)S1斷、S2閉合時各電流表讀數和有功功率P?；颍篜=I2RP=UIcos?　tg?=XLR解：1)2)流過電流表A、C的電流變?yōu)橄嚯娏鱅P，流過電流表B的電

11、流仍為線電流IL。?I1=I3=10AI2=17.32A因為開關S均閉合時，每相有功功率P=1.5kW當S1合、S2斷時，Z12、Z23的相電壓和相電流不變，則P12、P23不變。P=P12P23=3kW3)變?yōu)閱蜗嚯娐稩31仍為相電流IP，I12變?yōu)?2IP。?I1=I3=105=15A?I12變?yōu)?2IP，所以L12、L23相的功率變?yōu)樵瓉淼?4。P=14P1214P23P31=0.375W0.375W1.5W=2.25kWI2=0

12、習題：某大樓電燈發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所有電燈都突然暗下來，而第一層樓電燈亮度不變，試問這是什么原因？這樓的電燈是如何聯接的？同時發(fā)現，第三層樓的電燈比第二層樓的電燈還暗些，這又是什么原因？當P處斷開時二、三層樓的燈串聯接380V電壓所以亮度變暗但一層樓的燈仍承受220V電壓亮度不變。因為三樓燈多于二樓燈即R3?R2所以三樓燈比二樓燈暗。習題:線電壓Ul為380V的三相電源上，接有兩組對稱三相負載：一組是三角形聯結的電感性負載，每