CH11?三相电路
主要掌握三相电路的基本概念及基本分析方法;线电压、线电流、相电压、相电流在Y和△联接中的关系;掌握对称、不对称的分析方法以及二瓦计法的基本道理;掌握三相电路功率的概念及应用。
§11-1?三相电路的特点
教学目的:掌握三相对称电压、三相电源的连接方式。
教学重点:三相对称电压的表达方式、三相电源的星形连接。
教学难点:三相对称电压的相位关系。
教学方法:课堂讲授。
教学内容:
一、 对称三相电压
??? 如果三相电压不仅频率相同、幅值相同、且初相位依次相差1200,则称为对称三相电压。
1.瞬时表达式
2.相量的复数表达式及相量图
?3.三相对称电压的相序
相序:各相电源经过同一值(如正最大值)的先后顺序。
(1)正序(顺序):A—B—C—A
(2)负序(逆序):A—C—B—A
4.三相对称电压的波形图
三相电压特点:
二、三相电源的连接方式
1.星形连接方式
??? 线电流等于相电流。
???
?
则
? ?
??? 一般表示为:
??? 线电压对称(大小相等,相位互差1200)
结论:对Y接法的对称三相电源
(1) 即线电流等于对应的相电流。
(2) 相电压对称,则线电压也对称。
(3)线电压是相电压的倍,即
(4) 线电压相位领先对应相电压30o。
2.三角形连接方式
???????
则
??? 即线电压等于相电压。
3.对称三相负载
如果三相负载中各相参数都相同,则称为对称三相负载。
§11-2?对称三相电路的计算
教学目的:掌握对称三相电路的不同连接方式的计算。
教学重点:三相对称电路的星形连接方式、角形连接方式各电流的关系。
教学难点:三相对称电路的角形连接方式各电流的计算。
教学方法:课堂讲授
教学过程:课前提问:对称三相电压、对称三相负载?
教学内容:
一、?三相四线制系统
???
1.中性点电压
根据节点法,以N为参考点,有
????
2.各相电流关系
???
因为三相电源对称,三相负载对称,即三相电流也对称,因此只计算其中一相即可。
3.中性线电流
[例]:教材例题11-1。
二、三相三线制
在对称的Y—Y三相电路中,中线不起作用,可省去,则三相四线制就变成三相三线制。
举例:书中例题5 – 2。
三、负载三角形连接
1.三相相电流关系
,,
2.线电流与相电流关系
??? 线电流为相电流的倍,相位上线电流滞后相电流300。
四、比较负载星接和角接的各自特点
1.Y接:
2.Δ接:
§11-3不对称三相电路的计算
教学目的:掌握三相不对称电路的中性点漂移现象、三相四线制的优势。
教学重点:三相不对称电路的采用三相四线制的原因。
教学难点:中性点漂移。
教学方法:课堂讲授
教学过程:?课前提问:三相对称负载星接和角接的特点?
教学内容:
一、中性点漂移
???????????????? 三相不对称负载无中线电路
1.中性点漂移的原因:
各相负载的相电压:
??? 负载中点与电源中点不重合,这个现象称为中点位移。
2.中性点漂移的危害
??? 中性点位移越大,负载相电压不对称越严重,有的相电压过高,有的相电压过低。相电压过高可能造成该相负载烧毁,相电压过低可能使得该相负载不能正常工作。
3.中性线的重要性
??? 中性线保证每相负载的相电压就是电源的相电压,尽管各相负载不对称,也能保证负载正常工作。这就是低电压网广泛采用三相四线制的原因之一。
二、三相三线制的不对称电路的计算
1.负载星形连接
2.负载角形连接
三、三相四线制的不对称电路的计算
[例]:教材例11-3。
§11-4?三相电路的功率
教学目的:掌握三相电路功率的求解、测量。
教学重点:三相对称电路各功率的求解、二表法。
教学难点:功率测量。
教学方法:课堂讲授
教学过程:课前提问:单相交流电路有功功率、无功功率、视在功率的公式?
教学内容:
一、三相电路的瞬时功率
?
二、对称三相电路的平均功率
1.有功功率
2.无功功率
??????????
3.视在功率
????????????
三、不对称三相电路功率的计算
不对称三相电路只能分别计算各相的功率,然后再求和。
四、三相电路功率测量
1.三相三线制的二瓦计法
??? 若W1的读数为P1 ,W2的读数为P2 ,则 P=P1+P2 ,即为三相总功率。注意:每块表的单独读数无意义。
2.三相四线制
若负载不对称,就不能用二表法测量三相功率。可用三表法。
若负载对称,则需一块表,读数乘以 3。
[例]:例题11-4。
附:
1.三相电路的优点: Three-phase circuit作为电源的三相发电机比单相发电机结构简单,体积小.电路的主要负载电动机,三相比单相结构简单,体积小.输电线路,三相比单相用线量少,线路损耗小.
2.相序器工作原理:相序器又称相序指示器,是一种用来测定三相电源相序的仪器。它由一个电容和两个电阻值相等的白炽灯泡组成。在线电压对称的情况下,根据两个灯泡的明暗来确定电源的相序。