電子電工學(xué)-第五章知識(shí)點(diǎn) 參賽課件

1、本章要求：1.搞清對(duì)稱三相負(fù)載Y和△聯(lián)結(jié)時(shí)相線電壓、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(duì)稱三相電路電壓、電流及功率的計(jì)算。三相電路發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)1.三相電壓的產(chǎn)生三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表示式三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱為相序。5.1三相電壓相量式相量圖對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和為0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)正弦交流電動(dòng)勢(shì)滿足以下特征發(fā)電機(jī)三相繞組的連接可以

2、接成三個(gè)單相電路，但不經(jīng)濟(jì)。2.三相電源的星形聯(lián)結(jié)(1)聯(lián)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(diǎn)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(guān)系3.三相電源的三角形聯(lián)結(jié)三相負(fù)載不對(duì)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(duì)稱三相負(fù)載：Z1=Z2=Z3（如三相電動(dòng)機(jī)）單相負(fù)載：只需一相電源供電(照明負(fù)載、

3、家用電器等)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)接也有Y和?兩種接法。5.2負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路1.三相負(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)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(1)聯(lián)結(jié)形式中線電流：流過中性線的電流(2)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)三相電路的計(jì)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)中線電流結(jié)論：負(fù)載Y聯(lián)結(jié)帶中性線時(shí)可將各相分別

4、看作單相電路計(jì)算結(jié)論：負(fù)載對(duì)稱時(shí)中性線無電流可省掉中性線。負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三相電流也對(duì)稱，只需計(jì)算一相電流，其它兩相電流可根據(jù)對(duì)稱性直接寫出。(3)對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)三相電路的計(jì)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(fù)載為電燈組，解：已知：三相對(duì)稱例1：一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對(duì)稱。設(shè)電源線電壓三相負(fù)載不對(duì)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(shí)，求各相負(fù)載電壓；中性線斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。(2)L1相斷路:中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓；中性線斷開時(shí)，求各相負(fù)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(fù)載中性點(diǎn)N即為L(zhǎng)1負(fù)載各相電壓為L(zhǎng)2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(jié)論：1.不對(duì)稱三相負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)且無中性線時(shí)三相負(fù)載的相電壓不對(duì)稱。2.負(fù)載三相不對(duì)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(xí)題:求例1電路的中性線斷開時(shí)負(fù)載的相電壓及相電流。1.聯(lián)結(jié)形式線電流:流過端線的電流相電流:流過每相負(fù)載的電流5.3負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路(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(duì)稱，因此負(fù)載相電壓對(duì)稱即U12=

7、U23=U31=Ul=UP2.分析計(jì)算(3)線電流負(fù)載對(duì)稱時(shí)相電流對(duì)稱，即線電流也對(duì)稱，即線電流比相應(yīng)的相電流滯后30?。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。負(fù)載的額定電壓=電源的線電壓應(yīng)作?聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓=電源線電壓應(yīng)作Y聯(lián)結(jié)三相電動(dòng)機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形（具有中性線）。無論負(fù)載為Y或△聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為Pp=UpIpc

8、os?p對(duì)稱負(fù)載?聯(lián)結(jié)時(shí)：對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時(shí)：當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)：P=3UpIpcos?p所以總有功功率為P=P1P2P35.4三相功率同理：無論負(fù)載為Y或△聯(lián)結(jié)，每相無功功率都應(yīng)為Qp=UpIpsin?p總無功功率為Q=Q1Q2Q3當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)例1:有一三相電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的相電流、線電流以及從電源輸入的功率，并比較所得的結(jié)果：(1)繞組聯(lián)成星形接于UL=380V的三相

9、電源上(2)繞組聯(lián)成三角形接于UL=220V的三相電源上。解:(1)(2)比較(1)(2)的結(jié)果:有的電動(dòng)機(jī)有兩種額定電壓如220380V。當(dāng)電源電壓為380V時(shí)電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成星形；當(dāng)電源電壓為220V時(shí)電動(dòng)機(jī)的繞組應(yīng)聯(lián)結(jié)成三角形。在三角形和星形兩種聯(lián)結(jié)法中相電壓、相電流以及功率都未改變，僅三角形聯(lián)結(jié)情況下的線電流比星形聯(lián)結(jié)情況下的線電流增大　倍。例2:三相對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)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(fù)載的功率因數(shù)，各相負(fù)載的等效阻抗，電路的無功功率和表觀功率。解:例3:三相對(duì)稱負(fù)載作三角形聯(lián)結(jié)，UL=220V，當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，各電流表讀數(shù)均為17.3A，三相功率P=4.5kW。試求:1)每相負(fù)載的電阻和感抗；2)S1合、S2斷開時(shí)各電流表讀數(shù)和有功功率P；3)S1斷、S2閉合時(shí)各電流表讀數(shù)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?yàn)殚_關(guān)S均閉合時(shí)，每相有功功率P=1.5kW當(dāng)S1合、S2斷時(shí)，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(xí)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(lián)接的？同時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(dāng)P處斷開時(shí)二、三層樓的燈串聯(lián)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?yàn)槿龢菬舳嘤诙菬艏碦3?R2所以三樓燈比二樓燈暗。習(xí)題:線電壓Ul為380V的三相電源上，接有兩組對(duì)稱三相負(fù)載：一組是三角形聯(lián)結(jié)的電感性負(fù)載，每