电路基础及应用教学课件作者燕庆明第6.5节课件.pptVIP

电路基础及应用 6.5 三相电路的功率及测量 6.5.1 三相电路的功率 三相电路的平均功率等于各相平均功率之和，即 式中， 、 、 分别是A、B、C各相相电压和相电流的相位差。 当负载是对称时，由于 三相总功率为 当对称负载为星形联结时 当对称负载为三角形联结时 不论三相对称负载是星形联结还是三角形联结，我们总能得到用线电压和线电流表示的三相功率表达式 上式中的 角仍然是相电压和相电流之间的相位差。 [例6-3] 如图6-12所示三相星形连接的负载，每相负载 三相线电压有效值为380 V，试求各相电流和负载吸收的功率。 图6-12 例6-3图 解 因三相电路对称，故相电压 设A相电压初相为 ，于是 A相的电流 B相、C相电流大小与A相相等，相位互差120o，即 各负载阻抗角为 ，故 。负载吸收的功率 6.5.2 三相电路的功率测量 对于三相四线制的星形联结电路，我们常采用三只单相瓦特表进行测量，这种测量方法叫做三瓦计法或者三表法。如图6-13所示。瓦特表W1、W2、W3分别测量A、B、C三相的平均功率PA、PB、PC，则总功率为 图6-13 三表法测量功率电路 对于三相三线制电路，通常用两只瓦特表测量功率，称为二瓦计法或者二表法。如图6-14所示，功率表W1和W2的测量值分别是PA和PB。三相电路的总功率等于PA和PB的代数和。 其中， 是 和 的相位差角， 是 和 的相位差角。 图6-14 二表法测量功率电路 应用实例 6-1 安全用电 在低压配电系统中采用的保护措施有两种。当低压配电系统变压器中性点不接地时，采用接地保护。当低压配电系统变压器中性点接地时，采用接零保护。 接地保护是为了防止触电事故而装设的接地。如电气设备不带电的金属外壳、支架及其与之相连的金属部分的接地就属于保护接地。 接零保护是在中性点接地的三相四线制电网中电气设备采用的保护方法。 家用电器一般采用三脚插头和三眼插座。三眼插座的正确接法如图6-15所示。 图6-15 三眼插座的正确接法 6-2 相序测定 交换电源的相序可以改变电动机的旋转方向。三相电源的相序测定可根据中性点偏移的原理来测定。 图6-16 相序测定电路 测定相序的电路如图6-16所示。先在A相中接入一个电容C=1μF，B、C两相分别接入一个参数为220V、40W的白炽灯泡。根据理论分析，灯较亮的一相应为B相， B相电压高于C相电压，灯泡暗的一相为C相，它的相位滞后灯泡亮的B相，B相又滞后接电容的A相。这就测定了相序。 6-3 民用住宅供电系统 一般来说，住宅供电系统的任务是从电源通过电力网络合理地分配给各用电设备，如图6-17所示。 图6-17 民用住宅供电系统 下面，我们简单介绍谐波对电网的危害。 在电力、电子系统中经常会产生正弦量的谐波信号。所谓谐波，是一个周期电量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。例如，市电频率为50 Hz，以此为基波，则2次谐波为100 Hz , 3次谐波为150 Hz，以此类推。由于谐波频率高于基波频率，故常称为高次谐波。 很多设备如电动机、变压器、冶炼电弧炉、微波炉、变频装置、大容量晶闸管整流设备等都会在供电系统中产生高次谐波，使电流波形畸变。 谐波对用电设备的危害主要有以下几种。 (1)对电机的影响。高次谐波成分会使电机的铁心和绕组产生的附加损耗增加。 (2)对变压器的影响。谐波电流会使变压器的铜耗增加，使绕组过热。 (3)对输电线路的影响。谐波电流会使输电线路的附加损耗增加。 (4)对电力电容器的影响。谐波电压升高，会使电容器的损耗增大，加速电容器的老化，从而发生故障，或者使电容器过载、过电压而不能正常工作。 抑制谐波的措施，主要是在谐波源附近架设滤波器，吸收高次谐波。 重点采撷 ● 三相发电机产生的三相电源其大小相等，但相位互差120o。 ● 三相电源有星形联结和三角形联结两种形式。星形电源与星形负载联结的基本形式是三相四相制。若负载对称，则中性线无电流。线电压 是相电压 的 倍。 ● 三角形电源或星形电源与三角形负载的联结为三相三线制。负载为三角形联结时 ，线电流 是相电流 的 倍。 重点采撷 ● 在对称三相电路中，三相电路的平均功率为 或者