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三相四线制功率计算原理及计算方法(讲得很好)
关于零线的结论
负载不对称而又没有中线时,负载上可能得到大小 不等的电压,有的超过用电设备的额定电压,有的达 不到额定电压,都不能正常工作。比如,照明电路中 各相负载不能保证完全对称,所以绝对不能采用三相 三相制供电,而且必须保证零线可靠。
中线的作用在于,使星形连接的不对称负载得到相 等的相电压。为了确保零线在运行中不断开,其上不 允许接保险丝也不允许接刀闸。
IIICBA
IIICBANNN
C B
Z
iC
iB
iCN Z
iBN
IN : 零线电流
Il Ip
IN IAN IBN ICN
*负载两端的电压等于电源的相电压
IA
A
UAB
UCA UBC
UAN IN UCN IC
UBN IB
Z
Z C
IAN N IBN ICN Z
B
IA
IAN
UAN Z
IB
IBN
有功功率:P 3Ul Il cos 无功功率:Q 3Ul Il sin
视在功率:S 3Ul Il
三相交流电路的小结(1)--三相电源
三相四线制
eA
A
eC
N
eB
B
C
三相电源一 般都是对称 的,而且多 用三相四线 制接法。
三相交流电路的小结(2)--三相负载
星形负载
三角形负载
A
A
Z
Z
Z
N B
Il 3IP 30 UP Ul
三相交流电路的小结(4)--三相功率计算
三相总功率:P PA PB PC
负载对称时:
和接法
P 3 U p I p cos 无关 P 3 Ul Il cos
UBC
UAB
IA
负载对称时三角形接法的特点
A
iA
uCA uAB
iAB
iCA
B
iB
C uBC iC
iBC
Up负载 Ul Il 3Ip 30
负载对称三角 形接法,负载 两端的电压等 于电源的线电 压;线电流是 相电流的 3 倍, 相位落后对应 的相电流30°。
§1.3 三相电路的功率
由负载
UAB UAN UBN
UAN UBN
UAN
UBN
UAB 3UAN30
UAB UAN UBN 3UAN30
同理:
UBC UBN UCN
UCA UCN UAN
UCA
UCN
UAB
UBN
UAN
UBC
3UBN 30 3UCN 30
三个线电压也是对 称的:大小相等, 为相电压的 3 倍, 相位领先对应的相 电压30°,互成 120°相位差。
2. 相量表示式及相互关系
eA eB eC
Em
t
0°120°240°360°
EEE CBA
E0 E 120 E120
EA EB EC 0
EC 120° 120°EA
120°
EB
1.1.2 三相交流电源的连接
一、星形接法
1. 连接方式
A
eA
X
eC
Z Y
N
eB B
C
e eC A
ec Z X Y eB
各差120o
X
转子装有磁极并以
的速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
二、三相电动势的表示式
1. 三角函数式
eA Em sin t
eB Em sint 120 eC Em sint 240
Em sin( t 120)
三相电动势的特征: 大小相等,频率相同,相位互差120º。
IN IA IB IC 0
零线是否 可以取消?
答:Y形连接,三相完全对称时,零线可以 取消。称为三相三线制。
ec
e eC A
A
eB
B
C
Z ZZ
三相三线制供电时,若各相负载不相等,将
如何?
A
EA
EB
N
C
EC B
IA
N'
IB
已知:
EA 220 0
EB 220 120
EC 220 240
220 120 R
112
220120 R 2
RRR
代入R 值得:
UN 55120 V
IA、IB、IC
应用实例----照明电路 ? 能否取消中线
正确接法:
A
每组灯相互并
一组
...
联,然后分别接
N
至各相电压上。
二组
设电源电压为:
B
Ul
UP
380 220
V
C
三组
每组灯的数量可以不等,但每盏灯上都可 得到额定的工作电压220V。
线电压与相电压的通用关系表达式:
Ul 3Up 30
Up ---为电源的相电压
U ---为电源的线电压
在日常生活与工农l 业生产中,多数用户的电压等级为
U P 220 V 、Ul 380 V
U p 127 V Ul 220 V
§1.2 三相负载及三相电路的计算
负载有两种接法:
A
A
•
Z
Z
Z
UCN
120
120 120
UBN
UHale Waihona Puke NUP代表电源相电压的有效值 三个相电压是对称的
线电压:火线间的电压。
u AB uBC
uCN
uCA
A
u AN uAB
N
uBN
B
uBC
C
uCA
UUUCBAACB
UUUCBANNN
UUUACBNNN
注意规定的 正方向
线电压和相电压的关系:
30
UCN UBN
UAB
IC
每盏灯的额定值为: 220V、 100W
求:各相负载电流。
用节点电位法
A
EA
EB
N
C
EC B
IA
N'
IB
IC
A
R
EA B IA R
N
EB
C
IB R
N'
EC
IC R
每盏灯为 220V、 100W
A
R
EA B IA R
R U 2 484
N
EB
C
IB R
N'
P
EC
IC R
UN
'
2200 R
UCN jXC
UP90 jXC
UP XC
180
(3) 中线电流 IN IA IB IC
(4) 相量图
IAN
UP R
30
IBN
UP XL
240
ICN
UP XC
180
UCA
IN IBN ICN
UBN
UCN
IAN
UAB
UAN
UBC
2. 负载对称时,只需计算一相。
如:ZA ZB ZC Z
I BC
I CA
IP
Ul Z
负载对称时,三角形接法线、相电流的相位关系
设:负载为阻性的,阻抗角为 0 。
UAB U l 0
IA ICA
C
A
IAB
B
IA IAB ICA
IA 3IAB 30
同理:
IB 3IBC 30 IC 3ICA 30
UCA
IC
ICA
IAB
IB IBC ICA
1.2.2 三角形接法及计算
A
iA
uCA
uAB
iAB
B
iB
C
uBC iC
iCA iBC
特点:负载的相电压=电源的线电压
Up负载 Ul
各电流的计算
每相负载电流
IAB
UAB Z AB
IBC
UBC Z BC
ICA
UCA Z CA
A
uCA
B C
线 电 流
iA
uAB iAB
iB
iCA
ZABZBCZCA
uBC iC
1. 负载不对称时,各相单独计算。如:
已知:
A
IA
三相负载 R、L、C 以及 三相线电压:
UAB Ul0
N IN B IB
UBC Ul 120 C IC UCA Ul120
求:各相、各线及中线电流
R IAN
L
IBN C
ICN
线 UAB Ul0
A
电 压
UBC Ul 120
N
UCA Ul120
解:
Up
Ul 3
380 3
220 V
设 UAN 220 0 Z 3 j4 553.1
UBN 220 120 UCN 220 120
IA IAN
UAN Z
2200 553.1
44 53.1A
IA IAN 44 53.1A IB IBN 44 53.1 120 44 173 .1A IC ICN 44 53.1 120 4466.9A
IA
IAN
UAN Z
U P0
Z
Up Z
IB
IBN
Up Z
120
IC
ICN
Up Z
120
结论:三相电 源对称,负载 对称且Y形连接, 则三个线电流 也是对称的。 中线电流为0
例:三相电源,Ul 380 V
三相对称负载,Y型接法,每相 Z 3 j4
求:每相负载中的电流及各线电流相量。