三相电路负载不对称得研究班级: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得三相电路,讨论了负载不对称三相电路得类型与计算方法关键字:三相电路、负载不对称引言由三相电源供电得电路,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,相同尺寸得三相发电机比单相发电机得功率大,在三相负载相同得情况下,发电机转矩恒定,有利于发电机得工作;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。三相供电系统得三相电源就是三相发电机。图1就是三相发电机得结构示意图,它有定子与转子两大部分。定子铁心得内圆周得槽中对称地安放着三个绕组AX、BY与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°。转子就是旋转得电磁铁。它得铁心上绕有励磁绕组。选择合适得铁心端面形状与励磁绕组分布规律,使励磁绕组中通以直流时,产生在转子与定子间气隙中得磁感应强度,沿圆周按正弦规律分布。当转子恒速旋转时,AX、BY、CZ三绕组得两端将分别感应振幅相等、频率相同得三个正弦电压uA(t)、uB(t)、uC(t)。如果指定它们得参考方向都由首图1端指向末端,则它们得初相互相差120°。提出问题在我们课程得学习中,对三相电路得研究主要就是针对负载对称得情况进行讨论与学习,而在实际得电路里,大多数得三相电路得应用都就是负载不对称得,因此,研究三相电路负载不对称得情况具有现实意义,以下就就是针对这个问题得讨论。问题讨论三相电路负载对称与不对称得比较对称三相电路就是由对称三相电源、对称三相负载及对称三相线路组成得电路。在对称三相电路中如果有中性线。它得阻抗不必与端线得阻抗相等。对称三相电路得计算,可以根据电路得对称性,用渐变得一相计算法进行求解。如果三相电路中有三相不对称电源或三相不对称负载,则成为不对称三相电路。不对称三相电路就没有对称性,不能用单相图进行计算。一般情况下不对称三相电路可瞧成复杂交流电路,可用一般复杂交流电路方法分析计算,可以采用向量法,应用节点分析方法求解。负载不对称三相电路得综述图2(a)所示三相电路,假设、、为一组三相对称电源,负载阻抗ZA、ZB、ZC不相等,因此它就是不对称三相电路。如果采用三相四线制供电,且中线阻抗可以忽略,则由图可见,负载各相电压即等于对应得电源相电压。因此可得各相电流为由于负载不对称,因此三相负载电流也不对称。其中线电流一般也不为零。当中线断开时(三相三线制供电),可求出中性点N与之间得电压为此时即使电源电压对称,两中性点之间得电压也不为零,中性点不就是等电位。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得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得大小。很显然当中点位移较大时,势必引起负载中有得相电压过高,而有得相电压却很低。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,总就是尽量使各相负载对称分配。特别在民用低压电网中,由于大量单相负载得存在(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与开关,使各相负载电压接近对称电源电压。图2负载不对称三相电路得类型一、星形联接:IA1、三相四线制图3ICIBZAZCZBuAuCuBN`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。IA2、三相三线制图4ICIBZAZCZBuAuCuBN`N上式说明负载中性点N’与电源中性点N之间有电位差,使得负载得相电压不在对称。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6IAICIB负载不对称三相电路特例特例1:对称负载得断相:三相对称负载正常运行时得线电流:现A相负载发生断相(如图7)图7NN`特例2:对称负载得短路:三相对称负载正常运行时得线电流:现A相负载发生短路(如图8)图8图9特例3:对称负载得断相:对称时,现A相负载发生断相(如图10)图10特例2:对称负载得短路: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