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对称三相正弦沟通电路

2017-04-25 10:27分类:电工基础知识 阅读:

 

三相制供电是电力体系遍及选用的供电办法,所谓三相制便是由三个频率相同、相位纷歧样的电源作为供电体系。三相制之所以取得广泛运用,首要是因为它在发电、运送和负载驱动方面与单相制比照有很多长处。与三相供电电源相对应,每组负载也由三个构成,称为三相负载。

三相电源的三个电势和三相负载阻抗有两种根柢联接办法,即星形联合(Y联合)和三角形联合(△联合)。图1别离示出了三相电源与三相负载的Y联合与△联合。每相电源

1

与负载别离标以A相、B相和C相加以区别。在Y联合办法中,各相电源和负载的输出端称为各相的端点,三相公共联合点称为中性点,或简称为中点。在△联合办法中,三相电源或负载别离首尾相连,无中性点。由三相电源或三相负载联接而成的电路称为三相电路。

2画出了电源和负载均为星形联合的三相电路图。图中Zl标明每相线路阻抗,从电源端点ABC至负载端点的三根连线称为端线,一般称为前方。Y形联合的三相电源的中点N与负载中点的联接称为中性线或中线。在三相星形联合中,具有三根端线和一根中性线的供电办法称为三相四线制,没有中性线的供电办法称为三相三线制。

2

3别离标明晰Y形联合电源与△形联合负载,以及△形联合电源与△形联合负载的连线办法。在这些联合办法中,关于三相电源和三相负载,不管是△形仍是Y形接法,规矩经过每个电压源或每个负载阻抗的电流称为相电流,每个电压源或负载阻抗两头的电压称为相电压。流过三根端线的电流称为线电流,端线与端线之间的电压称为线电压。

3

假定在三相电源中,三个正弦电压源的振幅持平,电压源之间的相位差均为1/3周期(),则称这种三相电源体系为对称三相电源。以图2Y形联合的三相电源体系为例,设各相电动势别离为

1

则它为对称三相电源,可用相量标明为

2

对称三相电源的波形图和相量图别离示于图4中。关于△形联合的三相电源,从波形图可见因为三相电动势串联后,因而在△形闭合回路中不会发作环流。

4

首要剖析Y形联合的对称三相负载的线电压、线电流与相电压、相电流之间的联络。图5所示为一Y形联合的对称三相负载,设负载的各相电压为对称且为正序,则电压相量可标明为

5

3

线电压为:

4

对称三相Y形联合的负载电路,其线电压也是一组对称的三相电压,线电压有用值是相电压有用值的倍,相位超前角。电压相量图如图4-3-5所示。经过负载各相的电流为:

5

可见负载各相电流也是一组对称三相电流,相序与电压相同。关于Y形联合而言,相电流等于线电流。

关于△形联合的对称三相负载,如图6所示,各相电压即等于对应端线间的线电压,假定线电压为对称三相电压,即有:

6

则负载相电流为一组对称三相电流。

6

依据基尔霍夫节点电流规矩,可求得线电流为

7

可见线电流也为一组对称三相电流,线电流滞后相电流,其有用值为相电流的倍。电流相量见图6b

下面剖析对称三相电路的核算特征。图7为三相四线制电路,由三相对称电源和三相对称负载构成,Zl为线路阻抗,Z0为中线阻抗。设中点N为参阅,则可求得:

可见对称三相电路中性点的电位是持平的。各相电流:

中线电流。因为对称三相负载的阻抗持平,可知相电压为一组对称三相电压。

7

1 8a为由两组对称三相电源供电的三相电路。已知,试求负载上的相电压与相电流。

8

解:为画出单相图,需将△形联合的电源与△形联合的负载改换为Y形联合,如图8b

由△-Y改换的相电压线电压联络,可知△形联合的电源等效改换为Y形联合的相电势为:

由△形联合负载改换为Y形联合后其等效阻抗为:

A相电路,并把各中性点联合,则得到如图4-3-8c所示的单相图。设N为参阅点,则列节点方程为:

则:

此为Y形联合的相电流,也为线电流值。则△形联合的实习相电流为

相电压为:

由对称性可写出各相电压电流值为

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