电工笔记 - 图文

3．三相交流电路

由3个频率相同、电势振幅相等、相位相互差120o的交流电组成的电力系统，叫三相交流电。由三相交流电源供电的电路称为三相交流电路。所谓三相交流电路是指由三个频率相同、最大值（或有效值）相等、在相位上互差120°电角的单相交流电动势组成的电路，这三个电动势称为三相对称电动势。 （1）三相交流电的产生

三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生。三相交流电动势由三相交流发电机产生，它是在单相交流发电机的基础上发展而来的，如图4-3所示

图4-3

磁极放在转子上，一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的恒定磁场。当转子由原动机拖动作匀速转动时，三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势。这三个电动势的三角函数表达式为

?eU?Emsin?t???eV?Emsin(?t?120) ??e?Esin(?t?240)m?W其波形图如图4-4（a）所示，相量图如图4-4（b）所示。

图4-4

图中三相交流电动势从图4-4（a）中可以看出，三相交流电动势在任一瞬间其三个电动势的代数和为零。即

eU?eV?eW?0

在图4-4（b）中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零，即

??E??E??0 EUVW

（2）电源三相绕组的连接

1)星形连接（Y）

图4-5

三相四线制供电方式: 端线 （L1L2L3）中线：N 三相三线制供电方式: 端线 （L1L2L3）

图4-6

相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：U1、U2、U3、UP 线电压：端线与端线间的电压：U12、U23、U31、UL 线电压与相电压的关系：

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图4-7

根据KVL定律

由相量图可得

结论:

a.线电压且超前相应的相电压30o； b. UL?3UP；

c.线电压也是对称的。

三相四线制的线电压和相电压都是对称的，以后提到的三相电源的电压所指的是电源的线电压。 2) 三角形连接（Δ）

图4-8

电源Δ联结时：线电压UL=相电压UP。 4．三相负载的联结

三相负载的连接也有Y和Δ两种接法。 （1）三相负载的星形连接（Y）

图4-9

负载的相电压：每相负载两端的电压。

负载端的线电压：负载一侧端线之间的电压。

相电流：各相负载的电流，正方向与相电压的极性一致。 线电流：端线中的电流，正方向从电源流向负载。 中线电流：中线中的电流，正方向从负载流向电源。 三相对称负载：各相负载的大小、性质完全相同。 负载Y接三相电路的计算：

1)负载端的相电压＝电源相电压；

2)负载的线电压＝电源线电压UL?3UP线电压超前相应的相电压30o，所以线电压和相电压也都是对称的；

3)线电流＝相电流 IL=IP； 4)中线电流IN=I1+I2+I3。

负载 Y接带中线时, 可将各相分别看作单相电路计算。

中线的作用： 1)对称负载IN=I1+I2+I3=0，中线电流为0，可去掉中线。

2)不对称负载IN=I1+I2+I3=0?0中线电流不为0，中线不可去掉，要为电流提供通路，更重要的是要保证每相负载两端的电压等于电源的相电压。 （2）三相负载的三角形连接（Δ）

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图4-10

负载的相电压：每相负载两端的电压。

负载端的线电压：负载一侧端线之间的电压。 相电流：流过每相负载的电流I12、I23、I31。 线电流：流过端线的电流I1、I2、I3。

相电压：负载相电压=电源线电压即UP = UL一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称, 即U12=U23=U31=UL=UP。

相电流：负载对称时, 相电流对称，即I12=I23=I31=IPIP相位互差120o。 线电流：I1=I12-I31，I2=I23-I12，I3=I31-I23线电流比相应的相电流滞后30°。负载对称时，线电流也对称。 5．三相电路的电功率

无论负载为Y或△联结，每相负载有功功率都应为Pp=UpIpcos?P。当负载

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