当前课程知识点:电路原理 > 第十一章 三相电路与非正弦周期稳态电路 > 25.1三相电路基本概念1 > 25.1三相电路基本概念1
同学们好
今天我们开始三相电路的学习
首先我们先来了解一下三相电路的一些基本概念
日常生活中
我们会看到各种三相电路
例如三相插头插座
三相用电器等
这里有两张图我们可以来观察一下
带着你观察之后的结果
我们来进行今天三相电路基本概念的学习
今天学习内容包括以下三个方面
一、三相电路的基本概念
二、三相电路的Y型连接及三角型连接
三、对称三相电路
三相电路由两部分组成
三相电源和三相负载
我们先来了解一下三相电源
首先我们来看一下三相电源是如何产生的
如图所示
三相电源我们又称为三相交流电
它们是由三相交流发电机产生的
三相交流发电机由三个对称的绕组组成
在空间上彼此相差 120度
它们的始端记为L1 、L2 、L3
末端记为L1'、L2', 、L3'
我们接着来看下一个动画
这是一个三相交流发电机的模型
从动画过程我们可以看到
分类磁极放在转子上
转子由原动机拖动作匀速转动
定子三相绕组
切割转子磁场而产生三个单相感应电动势
感应出的三个单相感应电动势
即为三相电源的电压
介绍完产生的原理
接下来我们就来一起定义一下三相电源
三相电路的主体是作为电源的三相发电机
它包含三个绕组
所产生的对称三相电压源(对称三相电源)电压为
ua(t)=√2U乘上sin(ωt)
ub(t)=√2U乘上sin(ωt-120°)
uc(t)=√2Usin(ωt+120°)
我们画出它们的波形图
从表达式和波形
我们来总结一下三个单相电源之间有什么特点
即它们什么是相同的
什么是不同的
对了
我们可以看到三个电源电压的关系是大小相等
频率相等
相位相差120度
注意因为三相电源电压是正弦交流电
所以根据交流电路的学习
我们接下来需要了解一下
三相电源电压之间的相量关系
我们写出它们的相量表达式
画出它们的相量图
如图所示
问题
根据三个对称三相电源的相量图
试一试
把三个对称三相电源相加
你能发现对称三相电源的特点吗
我相信很多同学已经看出来了
三相电源相量电压之和应该为零
瞬时电压之和也等于0
即
UA一点加UB一点加UC一点等于0
ua(t)+ub(t)+uc(t)=0
这里我们再总结一下三相电源的特点
①三个单相电源电压的关系是大小相等
频率相等
相位相差120度
②三个单相电源电压相加为零
我们在这里又把具有这些特点的三相电源
称为对称三相电源
接下来我们来一起看一下三相电源的联接方式
三相电源有两种连接方式
一种是星形联接(我们又称为Y接)
如图所示
另一种是三角形联接
如图所示
好
接下来
我希望同学们能通过对比这两种联接方式的电路图
来总结一下它们各自的联接特点
对了
在图中我们可以看到(三个单相电源)均为二端元件
在星型联接中
把三个电源其中一个端点连在一起
得到一个公共点Y
三个电源的另外三个端点
A B C引出导线和外电路相连
这样这样在星型联接中
我们就可以看到有四个端点
三条端线
同时如图所示
在电路中我们还会经常看到星型联接的这种画法
我们再来看一下三角形联接的特点
不错
同学们应该都发现了
三个电源之间是首尾端点相接的
形状就是一个三角形
有有ABC三个端点
由三个端点也引出了三条与外电路相连的导线
即三条端线
同时
我们也会经常在电路中看到三角形联接的这种画法
如图所示
我们先来看一下Y型联接的
三个电源末端相连
形成电源中心
这就是我们所讲的Y型联接的方式
引出三条相线
称之为相线或者火线
火线这种说法相信同学们
在日常生活中应该经常听到吧
接下来是由中心引出的相线
我们称之为零线或者中性线
UA称之为相电压
请同学们注意观察
那UB、UC也应该称之为相电压
那相电压的定义应该什么呢
相信同学们心里已经有一个答案了
相电压就是指单相电源每相的电压
即每个单相电压源相线到中性线间的电压
UAB称之为线电压
同样请同学们注意观察它的特点
对了
我们观察到它是两条相线A、B
之间的电压值
那图中还有其他线电压吗
当然还有
BC相线
AC相线之间还有两个
接下来我们来看看电流的情况
IAN称之为相电流
是电源A相上的电流值
同样B、C相上也还有两个相电流
IA称之为线电流
是A相线的电流值
同理B、C相线上也还有两个线电流IB、IC
电路中的IN表示中性线上的电流
在对称三相电路中
它通常为零
这个我们在后面的内容中再给大家具体介绍
接下来
我们来看一下三角形联接的各个物理概念
参照Y型联接时的物理概念
我们就可以看到
首先三角形联接是首尾相连的
引出三条相线也称之为火线
接下来是相电压
线电压、相电流、线电流
最后
我们从上面Y型联接和三角形联接的电源电路
我们总结以下这些物理量
分别是1相线(火线)
始端A, B, C 三端引出线
2 中性线(零线)
中性点N引出的线
三角形连接无中性线
3 Y接三相三线制与三相四线制
在Y性联接中
如果有中性线我们就称之为三相四线制
无中性线就称之为三相三线制
4线电压相线与相线之间的电压
如图中的
UAB一点
UBC一点
UCA一点
5相电压
每相电源的电压
如图中的
UA一点
UB一点
UC一点
6线电流
相线上的电流
如图中的
IA一点
IB一点
IC一点
7相电流
每相上的电流
如图中的
IAN一点
IBN一点
ICN一点
-1.1 电路模型
--1.1 电路模型
-1.2 电路变量
--1.2 电路变量
-1.3 参考方向
--1.3 参考方向
-1.4功率
--1.4功率
-2.1 电阻元件
--2.1 电阻元件
-2.2 理想电源元件
-2.3 受控源元件
-3.1基尔霍夫电流定律
-3.2基尔霍夫电压定律
-3.3基尔霍夫定理综合应用习题
-电路基础知识与定律---本章节练习1(电路基础知识)
-电路基础知识与定律---本章节练习2(电路元件)
-电路基础知识与定律---本章节作业3(基尔霍夫定律)
-4.1 等效基本概念
-4.2 电阻串联及等效变换
-4.3 电阻并联及等效变换
-4.4电阻混联等效变换
-4.5 电阻的∆—Y 变换
-4.6∆—Y等效变换基本总结
-4.7含受控源二端网络的等效变换
-5.1 理想电源等效分析
-5.2 理想电源等效例题分析
-5.3实际电源等效分析
-5.4实际电源等效变换例题讲解
-第二章 电路等效分析1--电阻等效章节练习
-第二章 电路等效分析2--电源等效变换章节练习
-6.1电阻电路的一般分析方法导入
-6.2节点电压法-基础分析
-6.3节点电压方程的标准化
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理1
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理2
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理3
-7.1回路电流法--基本分析
-7.2回路电流法方程的标准化
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理1
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理2
-第三章 电阻电路的一般分析法1--节点电压法本章节练习
-第三章 电阻电路的一般分析法2--回路电流法本章节练习
-8.1叠加定理1
--8.1叠加定理1
-8.1叠加定理2
--8.1叠加定理2
-9.1戴维南定理
--9.1戴维南定理
-9.2戴维南定理例题
-9.3诺顿定理
--9.3诺顿定理
-9.4最大功率传输定理
-9.5戴维南定理习题讲解
-第四章 电路定理1--叠加定理章节练习
-电路定理2--戴维南/诺顿定理章节练习
-10.1 电容元件
-10.2电感元件
--10.2电感元件
-10.3电容电感的串并联
-10.4小结
--10.4小结
-11.1 动态电路基础知识
-11.2动态电路方程列写
-第五章 本章节练习1--电容电感元件
-第五章 本章节练习2--动态电路基础知识
-12.1换路定律
--12.1换路定律
-12.2 初始值计算
-12.2初始值计算例2
-13.1一阶动态电路经典解法-微分方程求解
-13.2一阶动态电路经典解法---电路全响应分析
-13.3一阶动态电路经典解法---时间常数
-13.4一阶动态电路的三要素法1
-13.4一阶动态电路的三要素法2
-13.5三要素法例题1
-13.5三要素法例题2
-13.6零输入响应和零状态响应
-13.7动态电路小结
-第六章 本章节练习1--动态电路初始值计算
-第六章 本章练习2--一阶动态电路经典解法
-第六章 本章节练习3--一阶动态电路的三要素法
-第六章 本章节练习4--零输入响应与零状态响应
-14.1正弦量基础知识1
-14.1正弦量基础知识2
-14.2相量法的引入1
-14.2相量法的引入2
-14.3相量运算与旋转因子
-15.1(1)元件约束的相量形式
-15.1(2)元件约束的相量模型
-15.2 基尔霍夫定理的相量形式
-15.3相量图
--15.3相量图
-16.1复阻抗与复导纳
-16.2阻抗的串并联连接
-第七章 本章节练习1--正弦量基础知识
-第七章 本章节练习2--元件约束和拓扑约束的相量形式
-第七章 本章节练习3--阻抗和导纳
-正弦稳态电路基础知识讲义2--元件约束与拓扑约束的相量形式
-17.1 正弦稳态电路的相量分析法
-18.1瞬时功率
--18.1瞬时功率
-18.2有功功率和无功功率
-18.3视在功率和功率因数1
-18.3视在功率和功率因数2
-18.4正弦稳态最大功率传输
--第八章 正弦稳态电路的功率分析--章节练习
-第八章 正弦稳态电路的分析--章节练习
-19.1频率响应与网络函数
-19.2滤波器
--19.2滤波器
-20.1谐振基本知识
-20.2RLC串联电路谐振
-20.3RLC串联谐振的品质因数
-20.4 RLC并联谐振
-第九章 电路的频率响应--章节练习
-21.1互感基础知识
-21.2同名端
--21.2同名端
-21.3耦合电感的电压电流
-22.1互感的去耦等效分析1
-22.1互感的去耦等效分析2
-22.1互感的去耦等效分析3
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算1
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算2
-24.1空心变压器
-24.2理想变压器
-24.3含理想变压器电路的分析计算
-第十章 互感与变压器--章节练习
-25.1三相电路基本概念1
-25.1三相电路基本概念2
-25.2对称三相电路的相线关系1
-25.2对称三相电路的相线关系2
-25.3对称三相电路的电路分析1
-25.3对称三相电路的电路分析2
-25.4三相对称电路的功率1
-25.4三相对称电路的功率2
-26.1非正弦周期信号的分解
-26.2非正弦周期信号的有效值及平均功率
-26.3非正弦周期电路的稳态分析
-第十一章 本章节练习1--三相电路
-第十一章 本章节练习2--非正弦周期稳态电路