三相电路负载不对称的计算.docx
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三相电路负载不对称的计算
三相电路负载不对称的计算
三相电路负载不对称的计算
三相电路负载不对称的研究
班级:
F0803016姓名:
陈昌源学号:
5080309556
摘要:
本文从三相电路出发,通过比较负载对称与不对称的三相电路,讨论了负载不对称三相电路的类型和计算方法
关键字:
三相电路、负载不对称
●引言
由三相电源供电的电路,称为三相电路。
三相供电系统具有很多优点,为各国广泛采用。
在发电方面,相同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大,在三相负载相同的情况下,发电机转矩恒定,有利于发电机的工作;在传输方面,三相系统比单相系统节省传输线,三相变压器比单相变压器经济;在用电方面,三相电容易产生旋转磁场使三相电动机
平稳转动。
三相供电系统的三相电源是三相发电
机。
图1是三相发电机的结构示意图,它
有定子和转子两大部分。
定子铁心的内圆周的槽中对称地安放
着三个绕组AX、BY和CZ。
A、B、C为首
端;X、Y、Z为末端。
三绕组在空间上彼此
间隔120︒。
转子是旋转的电磁铁。
它的铁心
上绕有励磁绕组。
选择合适的铁心端面形状
此时即使电源电压对称,两中性点之间的电压也不为零,中性点不是等电位。
这种现象称为负载中性点位移。
图2(b)中画出了中线断开后的电源与负载各相电压相量图。
图中
相量表示了负载中性点位移的大小。
很显然当中点位移较大时,势必引起负载中有的相电压过高,而有的相电压却很低。
因此当中点位移时,可能使某相负载由于过压而损坏,而另一相负载则由于欠压而不能正常工作。
因此,在三相制供电系统中,总是尽量使各相负载对称分配。
特别在民用低压电网中,由于大量单相负载的存在(如照明设备、家用电器等),而负载用电又经常变化,不可能使三相完全对称,因此一般采用三相四线制。
在中线上不装保险丝和开关,使各相负载电压接近对称电源电压。
图2
(一)负载不对称三相电路的类型
一、星形联接:
IA
1、三相四线制
图3
IC
IB
ZA
ZC
ZB
uA
uC
uB
N`
N
特点:
三相相互独立,互不影响。
上式表明中线上有电流通过。
IA
2、三相三线制
图4
IC
IB
ZA
ZC
ZB
uA
uC
uB
N`
N
上式说明负载中性点N’与电源中性点N之间有电位差,使得负载的相电压不在对称。
图5
特点:
三相相互影响,互不独立。
通过分析,在三相四线制配电系统中,保险丝不能装在中线上。
二、三角形联接:
图6
IA
IC
IB
(二)负载不对称三相电路特例
特例1:
对称负载的断相:
三相对称负载正常运行时的线电流:
现A相负载发生断相(如图7)
图7
N
N`
特例2:
对称负载的短路:
三相对称负载正常运行时的线电流:
现A相负载发生短路(如图8)
图8
图9
特例3:
对称负载的断相:
对称时,
现A相负载发生断相(如图10)
图10
特例2:
对称负载的短路:
对称时,
现A相负载发生短路(如图11),电源短接烧掉。
图11
参考文献:
山东交通学院学报、电工技术