1、第七章 三 相 電 路,第一節(jié) 三相電壓 第二節(jié) 三相電源的連接 第三節(jié) 三相負(fù)載的連接 第四節(jié) 三相電路的計(jì)算 第五節(jié) 三相電路的功率 實(shí)驗(yàn)十一 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量,第一節(jié) 三相電壓,現(xiàn)在如果讀者向窗外看，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些電力線。數(shù)一數(shù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)可能共有四根電線。如果走近電線桿進(jìn)行檢查，會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)電線桿上，四根導(dǎo)線中的一根與一個(gè)導(dǎo)體連接。而這個(gè)導(dǎo)體從電線桿上垂下來，進(jìn)入了地下。 路過鄉(xiāng)村時(shí)，可以看到一些大型傳輸線，同樣有四根電線，其中在塔架頂端的一根比其他三根顯得要細(xì)一些。如果在近處觀察，同樣會(huì)發(fā)現(xiàn)每個(gè)塔架頂?shù)募?xì)線都是接地的。 傳輸系統(tǒng)中三根沒有接地的電線由三個(gè)交流電機(jī)供電。接地線可以

2、提高安全性，避免雷。電能由三相電形式的三根粗電線傳送。世界上絕大多數(shù)的發(fā)電和配電都是以三相電形式進(jìn)行的。,下一頁,返回,第一節(jié) 三相電壓,所謂三相制，就是由三個(gè)頻率相同而相位不同的電壓源，按一定的方式連接起來作為電源的供電系統(tǒng)。只由一相電源供電的體系稱為單相制。 具有對(duì)稱三相電壓源是三相電路的一個(gè)重要特點(diǎn)，故應(yīng)先了解對(duì)稱三相電壓是如何產(chǎn)生的。 三相電壓是三相交流發(fā)電機(jī)輸出的電壓，圖71 是三相交流發(fā)電機(jī)的示意圖，它的組成部分主要是電樞和磁極。 電樞是固定的，所以也稱定子。定子鐵心的內(nèi)表面沖有槽，用來嵌放三個(gè)匝數(shù)、形狀、尺寸和繞向都相同的獨(dú)立繞組（線圈），每個(gè)繞組稱為發(fā)電機(jī)中的一相。如圖71 所

3、示，每相繞組始末端彼此間隔120。習(xí)慣上繞組的起始端標(biāo)以U1、V1、W1，對(duì)應(yīng)的末端標(biāo)以U2、V2、W2。,上一頁,下一頁,返回,第一節(jié) 三相電壓,磁極是轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以也稱轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子鐵心表面繞有線圈，用作直流勵(lì)磁，稱為勵(lì)磁繞組。由于在工藝上已保證了定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙的磁通密度，沿定子內(nèi)表面按正弦規(guī)律分布，其中，轉(zhuǎn)子磁極的N 極和S 極處磁通密度最大。 當(dāng)轉(zhuǎn)子以均勻的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在每相繞組中感應(yīng)出頻率相同、幅值相等的正弦電壓。由圖71 可以看出，當(dāng)N 極的軸線轉(zhuǎn)到U2處時(shí)，U 相感應(yīng)出的正弦電壓達(dá)到正幅值；經(jīng)過120后N 極的軸線轉(zhuǎn)到V2處，V相感應(yīng)出的正弦電壓達(dá)到正幅值；再經(jīng)過120，N

4、極的軸線轉(zhuǎn)到W2處，W相感應(yīng)出的正弦電壓達(dá)到正幅值。所以，u1超前u2 120，u2超前u3 120，u1超前u3 240（或u1滯后u3120），這是一個(gè)連續(xù)的過程。以U 相為參考，三個(gè)繞組的感應(yīng)電壓分別為,上一頁,下一頁,返回,第一節(jié) 三相電壓,（71） 這三個(gè)感應(yīng)電壓的頻率相同，幅值相等，相位彼此相差120，相當(dāng)于三個(gè)獨(dú)立的正弦電壓源，如圖72 所示，參考極性是始端為“”，末端為“”。把這樣一組感應(yīng)電壓按一定的方式連接在一起，就組成了一個(gè)對(duì)稱的三相電壓源。,上一頁,下一頁,返回,第一節(jié) 三相電壓,在三相電壓源中，各電壓源到達(dá)同一數(shù)值（例如正的最大值或零值）的先后次序稱為相序。由式（71）

5、不難看出，這三個(gè)電源到達(dá)最大值的先后次序是u1u2u3，因此，它們的相序是UVW，稱為正序或順序。如果u3比u2超前， u2又比超前u1 ，則相序變?yōu)閃VU，這種相序稱為負(fù)序或逆序。通常無特殊說明，三相電源為正序。 相序問題之所以引起重視，是因?yàn)榻涣魅嚯妱?dòng)機(jī)在接線時(shí)，如果接錯(cuò)相序，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向便與正常的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，這在許多情況下是不允許的。因此，工廠一般都用不同的顏色來區(qū)分電源的U、V、W三相。按規(guī)定：用黃色表示U 相，用綠色表示V 相，用紅色表示W(wǎng) 相。同時(shí)，在架設(shè)三相電線時(shí)，U、V、W 三相在上下、左右、前后中的位置都有嚴(yán)格的規(guī)定,上一頁,下一頁,返回,第一節(jié) 三相電壓,在式（71

6、）中，可以計(jì)算得到對(duì)稱三相電壓u1 、 u2 、 u3 的瞬時(shí)值之和在任何時(shí)刻都為零，即 三相電壓的相量分別為 （72） 由式（72）可得,上一頁,下一頁,返回,第一節(jié) 三相電壓,u1 、 u2 、u3 的波形圖和相量圖分別如圖73（a）、（b）所示。,上一頁,返回,第二節(jié) 三相電源的連接,如果將三相發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組的六個(gè)端鈕都引出去接負(fù)載，這無異于單相制，也就顯示不出三相制的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，是將三個(gè)繞組先在內(nèi)部作某種方式的連接，組成一組對(duì)稱三相供電電源。電源內(nèi)部的連接方式有星（Y）形和三角（）形連接兩種。 一、三相電源的星形連接 如圖74 所示，把三相繞組中的末端U2、V2、W2接在一起成

7、為一個(gè)公共的N 點(diǎn)，分別由始端U1、V1、W1引出三條輸電線，這種連接方式稱為星形連接。,下一頁,返回,第二節(jié) 三相電源的連接,公共點(diǎn)N 稱為中點(diǎn)或零點(diǎn)，從N 點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中線或零線。從U1、V1、W1引出的三條輸電線稱為相線或端線，俗稱火線，用L1、L2、L3表示。在圖74 中，端線與中線之間的電壓（即每相電源的電壓） U 1 、 U 2 、 U 3稱為相電壓，方向從始端指向末端。端線L1、L2、L3之間的電壓稱為線電壓，線電壓的參考方向用雙下標(biāo)法表示時(shí)，雙下標(biāo)習(xí)慣上按照相序字母的次序依次排列，即線電壓依次記為 U 12 、 U 23 、 U 31 。顯然，相電壓與線電壓的相量關(guān)系為,上

8、一頁,下一頁,返回,第二節(jié) 三相電源的連接,上一頁,下一頁,返回,設(shè)對(duì)稱三相電源相電壓的有效值用 U P表示，線電壓的有效值用 U L表示，如果以 U 1作為 參考相量，即 則 代入上面的關(guān)系式，得 （73）,第二節(jié) 三相電源的連接,即 （74） 相電壓和線電壓的相量圖如圖75 所示。 由式（73）、式（74）和圖75 可見：（1）星形連接的對(duì)稱三相電源，其線電壓的有效值 U L等于相電壓的有效值 U P的 倍，即,上一頁,下一頁,返回,第二節(jié) 三相電源的連接,（2）線電壓相量 分別比對(duì)應(yīng)相電壓 超前30 。由于三個(gè)線電壓的大小相等，相位彼此相差120 ，所以它們也是對(duì)稱的，即 例71 星形連

9、接的對(duì)稱三相電源如圖74 所示已知線電壓為380 V，若以 U 1為參考相量，試求相電壓，并寫出各電壓相量 解 根據(jù)式（75）， 得相電壓,上一頁,下一頁,返回,第二節(jié) 三相電源的連接,參考相量 則 思考題：上題中若已知相電壓為220 V，則各電壓相量該如何求解？ 二、三相電源的三角形連接 如果把三相發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組的始、末端順次相接，就形成一個(gè)閉合回路，再?gòu)母鱾€(gè)連接點(diǎn)的U1、V1、W1端引出三根火線，如圖76 所示，這種連接方式稱為三相電源的三角形連接（或D 連接）。顯然，這種接法沒有中點(diǎn)，對(duì)外只有三個(gè)引出端。而且，其線電壓就是相電壓，即,上一頁,下一頁,返回,第二節(jié) 三相電源的連接,（76）

10、 必須指出，三相電源作三角形連接時(shí)，要特別小心檢查電源的極性有沒有反接。只有按照?qǐng)D76 所示的正確方法進(jìn)行連接，才能保證三角形閉合回路電源的代數(shù)和為零，即 ，亦即保證閉合回路的環(huán)形電流為零。如果接錯(cuò)，回路中將產(chǎn)生很大的環(huán)形電流，這是絕對(duì)不允許的。,上一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,三相制中的三相負(fù)載，是由三個(gè)負(fù)載連接成星形或三角形所組成的，分別稱為星形負(fù)載和三角形負(fù)載。若每相負(fù)載相同時(shí)，稱為對(duì)稱三相負(fù)載，否則為不對(duì)稱三相負(fù)載。 對(duì)稱三相電源和對(duì)稱三相負(fù)載組成的系統(tǒng)稱為對(duì)稱三相電路。 一、三相負(fù)載的星形連接 假定把三相負(fù)載 Z 1 、 Z 2 、 Z 3的一端聯(lián)在一起，用N表示，這點(diǎn)稱為負(fù)載

11、的中點(diǎn)；三相負(fù)載Z 1 、 Z 2 、 Z 3的另一端及中點(diǎn)用導(dǎo)線分別與三相電源及電源的中點(diǎn)N 相連接（圖77）組成的供電系統(tǒng)，叫做三相四線制。如果不接中線NN的供電系統(tǒng)，叫作三相三線制。,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,在圖77 中，各相負(fù)載上的電流稱為相電流，用P I 表示；端線中的電流稱為線電流，用I 表示。顯然，在Y-Y 連接的電路中，各相電源、各相負(fù)載的相電流都等于線電流。 當(dāng)三相負(fù)載Z1=Z2=Z3=Z時(shí)，每相負(fù)載中的電流分別為 （77）,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,中線電流 負(fù)載端的線電壓與相電壓的關(guān)系為 （78）,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的

12、連接,對(duì)稱三相YY 連接電路的特點(diǎn)可歸納如下： （1）電源端和負(fù)載端的線電壓、相電壓、線電流、相電流都是對(duì)稱的； （2）線電流等于相電流； （3）電源端和負(fù)載端的線電壓都等于各端相電壓的3倍，相位上都比各對(duì)應(yīng)相電壓超前30，見式（74）和式（78）。 （4）由于各相電壓、電流的對(duì)稱性，只要分析計(jì)算三相中的任意一相，其他兩相的電壓、電流就可以按照對(duì)稱性直接寫出來。這就是對(duì)稱三相電路歸結(jié)為一相的計(jì)算方法。,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,例72 某三相三線制供電線路上，接入三相電燈負(fù)載，接成星形，如圖78（a）所示。 設(shè)線電壓為380 V，每一組電燈負(fù)載的電阻是400 ，試計(jì)算： （

13、1）在正常工作時(shí)，電燈負(fù)載的電壓和電流為多少？ （2）如果1 相斷開時(shí)，其他兩相負(fù)載的電壓和電流為多少？ （3）如果1 相發(fā)生短路，其他兩相負(fù)載的電壓和電流為多少？ （4）如果采用三相四線制（加了中線）供電，如圖78（b）所示，試重新計(jì)算1 相斷開時(shí)或1 相短路時(shí)，其他各相負(fù)載的電壓和電流。,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,解 （1）在正常情況下，三相負(fù)載對(duì)稱，負(fù)載電壓為 負(fù)載電流為 （2）電路如圖79（a）所示，1 相斷開，其余兩相的負(fù)載電壓為,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,負(fù)載電流為 （4）采用三相四線制供電，如圖78（b）所示。 1 相斷開，其余兩相的負(fù)載電

14、壓UP = 220 V ，電燈正常工作。 1 相短路，其余兩相仍能正常工作。 這就是三相四線制供電的優(yōu)點(diǎn)。為了保證每相負(fù)載正常工作，中線不能斷開。中線是不允許接入開關(guān)或保險(xiǎn)絲的。 例73 對(duì)稱三相電路如圖710 所示，已知Z=8+j6 ，線電壓 UL = 220 V ，試求負(fù)載中各電流相量。,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,解 已知線電壓 UL = 220 V，相當(dāng)于三角形連接的每相電源電壓亦已知，以 U 1為參考相量，則有 對(duì)于負(fù)載而言，各線電壓,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,根據(jù)式（78）可得負(fù)載的相電壓分別為 負(fù)載的相電流分別為,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié)

15、 三相負(fù)載的連接,二、三相負(fù)載的三角形連接 假定三相負(fù)載對(duì)稱，都等于Z，連接成三角形，如圖711 所示。設(shè)對(duì)稱三相電源電壓 則負(fù)載相電流為,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,上一頁,下一頁,返回,可見，各相負(fù)載的電流是對(duì)稱的。 根據(jù)KCL，各線電流為 在圖712 所示的相量圖中，利用平行四邊形法則可分析得到 （79）,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,顯然，在對(duì)稱三相負(fù)載的三角形連接中，線電流也是對(duì)稱的。線電流IL是相電流IP的 倍，線電流滯后對(duì)應(yīng)的相電流30 。線電壓等于相電壓。 例74 如圖713 所示對(duì)稱三相Y連接的電路，已知電源相電壓P U = 220 V ，負(fù)載阻抗Z=57+j76

16、 ，求負(fù)載端的線電壓、線電流和相電流。 解 負(fù)載端的線電壓（即負(fù)載相電壓）等于電源端的線電壓。設(shè) U 1為參考相量，則電源端的線電壓為,上一頁,下一頁,返回,第三節(jié) 三相負(fù)載的連接,由此得負(fù)載的相電流為 負(fù)載上的線電流根據(jù)式（79）可得,上一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,對(duì)稱三相電路是由對(duì)稱三相電源、對(duì)稱三相負(fù)載及對(duì)稱三相輸電線組成的。在對(duì)稱三相電路中如果有中線，它的阻抗不必與端線的阻抗相等。三相電路實(shí)際上是正弦電流電路的一種特殊類型。因此，前面對(duì)正弦電路的分析方法對(duì)三相電路完全適用。對(duì)稱三相四線制（YY0）電路是對(duì)稱三相電路中典型的電路。只要掌握YY0電路的分析與計(jì)算，對(duì)于其他連接形式的

17、對(duì)稱三相電路的計(jì)算，都可以通過三相電源或三相負(fù)載的Y轉(zhuǎn)換成為YY0電路來加以解決。 一、對(duì)稱三相電路的分析與計(jì)算 對(duì)稱三相四線制（YY0）電路，如圖714所示。其中ZL為端線阻抗，ZN為中線阻抗。N和N為中點(diǎn)。,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,由節(jié)點(diǎn)電壓法可得 因?yàn)槿嚯娫磳?duì)稱 ，所以U N N = 0 ，N與N 等電位。各相電源和負(fù)載中的電流等于線電流為,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,（710） 中線電流為（711）,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,由以上分析可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論： （1）中線有無及中線阻抗ZN對(duì)電路計(jì)算沒有影響。 （2）各相的計(jì)算具有獨(dú)立

18、性，可歸為一相計(jì)算，但在一相的計(jì)算電路中不包含中線阻抗ZN。U 相的計(jì)算電路如圖715 所示。 （3）求得一相的電流和電壓后，其余兩相的電流和電壓可根據(jù)對(duì)稱性直接求得。 例75 對(duì)稱三相電路如圖714 所示，已知 u UV =380 2 sin(t+30 )V ， Z L =(1+j2)，Z=(5+j6)。試求負(fù)載中各電流相量。,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,解 U 相的相電壓為 據(jù)此可畫出U 相的計(jì)算電路，如圖715 所示，故可以求得 根據(jù)對(duì)稱性可知,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,例76 圖716（a）為對(duì)稱三相Y電路，已知 U U =2200V ，Z=57+

19、j76 ，L Z =3.5+j4.67 。求負(fù)載端的線電壓和線電流 解 該電路可以變換為對(duì)稱的YY 電路，如圖716（b）所示，圖中 則U 相計(jì)算電路如圖716（c）所示，可得,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,則U 相計(jì)算電路如圖716（c）所示，可得 根據(jù)對(duì)稱性可知 此電流為負(fù)載端的線電流。負(fù)載端的相電流,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,負(fù)載端的線電壓為 根據(jù)對(duì)稱性可知 二、不對(duì)稱三相電路的分析計(jì)算 在三相電路的電源、負(fù)載和輸電線路中，只要其中某一部分不對(duì)稱，這種三相電路就稱為不對(duì)稱三相電路。在電力系統(tǒng)中，除電動(dòng)機(jī)等為對(duì)稱三相負(fù)載外，還有許多由單相負(fù)載,上一頁,下

20、一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,組成的三相負(fù)載。雖然工程中盡可能把它們平均分配在各相上，但往往不能完全平衡，而且這些負(fù)載并不都是同時(shí)運(yùn)行的，使得三相負(fù)載不等，形成不對(duì)稱三相電路。當(dāng)三相電路發(fā)生故障（如發(fā)電機(jī)某相繞組短路，輸電線斷路等）時(shí)，不對(duì)稱情況更為嚴(yán)重。 不對(duì)稱三相電路中的三相電流通常是不對(duì)稱的，因此對(duì)于這種電路不能按照對(duì)稱三相電路的計(jì)算方法化為單相來求解，只能把不對(duì)稱三相電路看成是含有三個(gè)正弦電源的復(fù)雜正弦電路來分析計(jì)算。 如圖717（a）所示，YY 連接電路三相電源是對(duì)稱的，但負(fù)載不對(duì)稱，先討論開關(guān)S打開（即不接中線）時(shí)的情況。由節(jié)點(diǎn)電壓法可得節(jié)點(diǎn)電壓U N N為,上一頁,下一頁,

21、返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,由于負(fù)載不對(duì)稱，一般情況下U N N 0 。電源相電壓、負(fù)載相電壓及U N N 的相量圖如圖717（b）所示。電源相壓以N 點(diǎn)為中心點(diǎn)；負(fù)載相電壓以N點(diǎn)偏移N 點(diǎn)，稱之為中點(diǎn)位移。在電源對(duì)稱情況下，可以根據(jù)中點(diǎn)位移多少的情況判斷負(fù)載端不對(duì)稱的程度。當(dāng)中點(diǎn)位移較大時(shí)，會(huì)造成負(fù)載端的電壓嚴(yán)重不對(duì)稱，從而可能使負(fù)載的工作不正常。另一方面如果負(fù)載變動(dòng)，因各相工作相互關(guān)聯(lián)而彼此會(huì)互有影響。 合上開關(guān)S（接上中線），如果不考慮輸電線阻抗ZN，則強(qiáng)迫使U N N = 0 ，從而使各相負(fù)載的電壓為各對(duì)應(yīng)的電源相電壓。此時(shí)盡管電路是不對(duì)稱的，但各相之間相互保持獨(dú)立性，互不影響，各相

22、仍然可以獨(dú)立計(jì)算。,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,在低壓供電系統(tǒng)中廣泛采用三相四線制，并且規(guī)定中線上不允許接入開關(guān)與熔斷器，以免開關(guān)斷開或熔斷器燒斷，使中線的作用消失而造成用電設(shè)備不能正常工作甚至毀壞。 對(duì)于各種不對(duì)稱三相電路的求解，通常采用節(jié)點(diǎn)電壓法或回路電流法進(jìn)行分析計(jì)算。 例77 圖718（a）所示電路為相序指示器，圖中燈泡的阻值為R，使 在相電壓對(duì)稱的情況下，根據(jù)兩個(gè)燈泡亮度確定電源的相序。 解 如圖718（b）所示，中點(diǎn)電壓U N N為,上一頁,下一頁,返回,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,令 U U =U P 0V ，將C=G代入得 V 相燈泡的電壓為,上一頁,下一頁,返回

23、,第四節(jié) 三相電路的計(jì)算,W相燈泡的電壓為 根據(jù)上述結(jié)果，若電容所接的那一相為U 相，則V 相燈泡的端電壓為電源相電壓的1.5倍，而W 相僅0.4 倍。所以燈泡較亮的一相為V 相，較暗的為W相。,上一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,一、三相電路的功率 在三相電路中，三相負(fù)載吸收的有功功率等于各相有功功率之和 在對(duì)稱三相電路中，由于負(fù)載的電壓、電流有效值和阻抗角1 、2 、3 都相等，故總的對(duì)稱三相負(fù)載有功功率為 （712） 為相電壓與相電流的相位差。 若對(duì)稱三相負(fù)載作Y 形連接，則,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,若對(duì)稱三相負(fù)載作形連接，則 將兩種連接方式的UP、IP代入式（712），

24、可得到相同的結(jié)果，即 （713） 仍為相電壓與相電流的相位差。,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,同理，對(duì)稱三相負(fù)載的無功功率和視在功率分別為 （714） （715） 例78 對(duì)稱三相三線制的線電壓為380 V，每相負(fù)載阻抗為Z=1053.1 ，求負(fù)載 為Y 形和形連接時(shí)的三相有功功率。 解 負(fù)載為Y 形連接時(shí)： 相電壓,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,相電流 相電壓與相電流的相位差是53.1 三相有功功率為 負(fù)載為形連接時(shí)： 線電壓 UL = 380 V 相電流 線電流,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,相電壓與相電流的相位差是53.1 三相有功功率為

25、通過上面題目的分析，得知在電源電壓一定的情況下，三相負(fù)載連接方式不同，負(fù)載的有功功率就不同，所以一般三相負(fù)載在電源電壓一定的情況下，都有確定的連接方式（Y 形或形），不能任意連接。如有一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電源電壓為380 V 時(shí)，電動(dòng)機(jī)要求接成星形，如果錯(cuò)接成三角形，會(huì)造成功率過大而損壞電動(dòng)機(jī)。,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,二、三相電路功率的測(cè)量 按三相電路連接的不同和對(duì)稱與否，可用一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)功率表測(cè)量三相平均功率。這里我們著重討論用二表法測(cè)量三相三線制電路平均功率的方法。 在三相三線制電路中，不論對(duì)稱與否都可以使用兩個(gè)功率表的方法測(cè)量三相功率。兩個(gè)功率表的一種連接方式如

26、圖720 所示。兩個(gè)功率表的電流線圈分別串入兩端線中（圖示為U、V 兩端線），它們的電壓線圈的非電源端（即無*端）共同接到非電流線圈所在的第3 條端線上（圖示為W端線）。即功率表W1的電流線圈流過的是V相電流，電壓線圈取的是線電壓UUW；功率表W2的電流線圈流過的是V 相的電流，電壓線圈取的是電壓UUW。,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,圖720 中兩只功率表的讀數(shù)為 （717） 式中， 1 為電壓相量 U UW與電流相量 I U之間的相位差， 2 為電壓相量 U VW與電流相量 I V之間的相位差。功率表W1的讀數(shù)為P1，功率表W2的讀數(shù)為P2。 可以證明圖720中兩個(gè)功率表讀

27、數(shù)的代數(shù)和為三相三線制電路的總有功功率。所以，三相電路的瞬時(shí)功率為,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,有功功率為 因此有 還可以證明，在對(duì)稱三相制中有 （718） （719）,上一頁,下一頁,返回,第五節(jié) 三相電路的功率,二表法中要注意以下幾點(diǎn)： （1）兩功率表之和代表三相電路的有功功率P，單個(gè)功率表的讀數(shù)是沒有物理意義的。 （2）當(dāng)| =60時(shí)，將有一個(gè)功率表的讀數(shù)為零。 （3）當(dāng)|60時(shí)，其中一個(gè)功率表的讀數(shù)為負(fù)值，該功率表反偏，此時(shí)為了讀數(shù)，需將功率表的電流線圈調(diào)頭，使功率表正偏，但讀數(shù)應(yīng)記為負(fù)值。求代數(shù)和時(shí)取負(fù)值。 三相電路對(duì)稱時(shí)，二表法還可以測(cè)得三相電路的無功功率。,上一

28、頁,返回,實(shí)驗(yàn)十一 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）掌握三相負(fù)載作星形連接、三角形連接的方法，驗(yàn)證這兩種接法下線、相電壓及線、 相電流之間的關(guān)系。 （2）充分理解三相四線供電系統(tǒng)中中線的作用。 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備,下一頁,返回,實(shí)驗(yàn)十一 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量,三、實(shí)驗(yàn)原理 （1）三相負(fù)載可接成星形（又稱“”接）或三角形（又稱“”接）。當(dāng)三相對(duì)稱負(fù)載 作Y 形連接時(shí)，線電壓UL是相電壓Up的 倍。線電流IL等于相電流Ip，即,上一頁,下一頁,返回,實(shí)驗(yàn)十一 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量,在這種情況下，流過中線的電流I00，所以可以省去中線。 當(dāng)對(duì)稱三相負(fù)載作形連接時(shí)，有 IL

29、 Ip ULUp。 （2）不對(duì)稱三相負(fù)載作Y 連接時(shí)，必須采用三相四線制接法，即Y0接法。而且中線必須牢固連接，以保證三相不對(duì)稱負(fù)載的每相電壓維持對(duì)稱不變。 倘若中線斷開，會(huì)導(dǎo)致三相負(fù)載電壓的不對(duì)稱，致使負(fù)載輕的那一相的相電壓過高，使負(fù)載遭受損壞；負(fù)載重的一相相電壓又過低，使負(fù)載不能正常工作。尤其是對(duì)于三相照明負(fù)載，無條件地一律采用Y0接法。,上一頁,下一頁,返回,實(shí)驗(yàn)十一 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量,（3）當(dāng)不對(duì)稱負(fù)載作接時(shí)，IL 3 Ip，但只要電源的線電壓UL對(duì)稱，加在三相負(fù)載上的電壓仍是對(duì)稱的，對(duì)各相負(fù)載工作沒有影響。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1. 三相負(fù)載星形連接（三相四線制供電） 按圖727 線路組接實(shí)驗(yàn)電路。即三相燈組負(fù)載經(jīng)三相自耦調(diào)壓器接通三相對(duì)稱電源。將三相調(diào)壓器的旋柄置于輸出為0 V 的位置（即逆時(shí)針旋到底）。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查合格后，方可開啟實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，然后調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出，使輸出的三相線電壓為220 V，并按下述內(nèi)容完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)量,上一頁,下一頁,返回,實(shí)驗(yàn)十一 三相交流電路電壓、電流的測(cè)量,三相負(fù)載的線電壓、相電壓、線電流、相電流、中線電流、電源與負(fù)載中點(diǎn)間的