电工电子技术(少学时)(第4版) 学习指导 (4)[4页]

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第3章 三相电路



一、要点和基本要求

三相电路是一种复杂正弦交流电路，它通常由三组电源和三组等效负载组成。由于三相电源是同频率、具有不同初相的一组电源。所以，相量仍然是分析三相正弦交流电路的重要工具。由于它的三组电源之间有某种特殊的关系，所以对这样电路的分析，将与分析普通复杂正弦交流电路有一定的区别，在一定的条件下可以将复杂的分析简单化。本章首先学习三相正弦交流电的相、线电压和电流及它们之间的关系；然后讨论星接负载与角接负载，及在三相正弦交流电激励下的响应；最后讨论三相电路中负载的电功率。学习中注意三相对称负载与非对称负载产生的响应有什么不同；负载与电源之间有中线和无中线连接，会对电路产生什么影响。 （一）要点 1.三相电源

对称三相电源是由三个幅值相等，初相相差120度的三个单相电源组成，当采用星型连接时，形成三相四线制供电方式。每个单相电源的电压就是相应相的相电压，两组单相电源的端线之间的电压是线电压，且线电压的大小是相电压的

3倍。各线电压超前相应的相电压30度电角度。各相电流就是相应的线电流。

若采用三角型连接时，形成三相三线制供电方式。各相的相电压也就是相应的线电压；而线电流由各相电流合成，也具有线电流是相电流3倍的关系。各相电流滞后相应线电流30度电角度。

2.三相负载的联接 （1）三相负载星接

三相负载有中线星接，适用于负载工作电压与电源相电压相同的单相负载，组合成三相负载的情况。也适合工作电压与电源线电压相同的三相负载。 （2）三相负载角接

适用于负载工作电压与电源线电压相同的单相负载，组合成三相负载的情况。也适合工作电压与电源线电压相同的三相负载。 3.三相电路的分析 （1）对称三相电路的计算

根据一相的激励与负载关系计算出响应，然后利用相序关系直接写出其它相的响应。

（2）非对称三相电路的计算


根据各相的激励关系和负载情况分别计算各相的响应

对非对称无中线情况，先计算负载中点与电源中点的电压；再计算各相的电压；然后根据各相负载情况分别计算响应。 （3）三相功率的计算

对称负载可计算出一相得功率后，总功率利用相关关系直接写出。 非对称负载分别计算各相功率，通过合成获得总功率。 注意如何用线电压和线电流表示总功率。 （二）基本要求

1.掌握三相电源相电压与线电压的关系

由给定的任意一个电压可以熟练的写出其它各相或线电压的瞬时值和相量表达式，并能画出相量图。 2.掌握三相负载的连接

可以根据要求将一定电压等级的多组单相负载组成符合要求的三相负载，并能与三相供电电源连接。能熟练写出各相负载的阻抗表达式。 3.掌握三相电路的分析计算方法

（1）熟练掌握三相对称电路的分析计算，能在给定阻抗的条件下，正确计算出负载的响应；在给定电压电流的条件下计算出各相的电阻和电抗。

（2）掌握非对称无中线三相电路，电源中点与负载中点之间电压计算方法。在此基础上计算各相响应。

（3）熟练掌握三相电路的有功、无功功率计算方法。

二、逐讲讲授内容提要

第9讲 3.1三相电源，3.2三相电源的连接，3.3-1三相负载的连接星接 3.1三相电源

1．对称三相电源，各相电压相同，各相之间有120°相位差。 2．三相电源可以用瞬时值表达式表示，也可以用波形图表示，还可以用相量图表示。

3.2三相电源的连接

1．星形连接 将三相对称各电源的尾端连接，各首端通过导线引出称火线；将三个尾端连接点通过导线引出称中线（零线）。形成三相四线制供电方式。 端线之间的电压称线电压，端线与中线之间的电压称相电压。线电压仍是对称三相电压，且各线电压超前相应相电压30°，线电压为3相电压。各线电流


等于相应相电流。

线电压与相电压之间的关系可以用相量表达式表示。

也可以用相量图清楚的表示相电压与线电压之间的关系。

2．三角形连接 将三相对称各电源的首端与另一个的尾端连接形成闭合三角形，将三个连接点分别引出导线，称火线，形成三相三线制供电方式。

各线之间的线电压就等于各相的相电压；线电流为3相电流，且线电流滞后相应相电流30°。

线电流与相电流之间的关系可以用相量表达式表示。 各线、相电流之间的关系也可以用相量图清楚表示。 3.3-1三相负载的连接星接 1．三相对称负载星接

忽略导线阻抗，负载电压与电源电压相同，可以由任意一相电压和负载计算出相电流，然后由相序关系写出其它电流，线电流等于相应相电流。由于三相电流为对称电流所以中线无电流。 2．三相非对称负载有中线星接

虽然各相负载不同，由于中线作用，负载电压仍与电源电压相同。各相电流即是相应线电流，由相应相电压与负载求出。由于三相电流不对称所以由中线电流，中线电流可以用三相电流的相量和求出。 3．三相非对称负载无中线星接

负载不对称且无中线，负载线电压仍等于电源线电压，但负载相电压已经不等于电源相电压，所以需要先求解电源与负载两中点之间的电压。然后根据电源相电压和两中点之间电压求出各负载相电压。再计算各相负载电流。 电源与负载两中点电压可以用结点电位法方便求解。 第10讲 3.3-2三相负载的三角连接，3.4三相电路的功率 3.3-2三相负载的三角连接 1．三相对称负载角接

由于负载对称，可以由任意一相电压（线电压）和负载计算出相电流，根据相序关系写出其它相的相电流。根据相电流与线电流的大小和相位关系写出各线电流。

2．三相非对称负载角接

由于负载不对称，各相负载电流需要单独计算，根据各线电流与相应相电流

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