三相电路概念及电路设计案例

把三相电源与三相负载按照一定的方式，用导线连接起来的电路就称为三相电路

一、对称三相电路

对称三相电路： 三相电源、三相负载都对称、且端线的阻抗相等的电路。

对称三相负载： 三个相同负载（负载阻抗模、阻抗角相等）以一定方式连接起来。

三相负载的两种接法

对称三相负载的连接： 两种基本连接方式。

三相四线制： 指输送的电源相位为三相，用四根线路传输，其中三条分别代表A、B、C三相，最后一条为中性线N。

三相三线制： 三相四线制的基础上，把中线去掉，形成三相三线制。

二、对称三相电路的计算

对称三相电路的物理量的特征：

电源的物理量是对称的。

负载的物理量是对称的。

对称三相四线制线路：

中线上无电流，此时可以把中线去掉。（实际上的三相四线制电路负载往往不对称，故不能去掉中线）

对称三相电路负载上的相电压和线电压：

星形连接负载线电压大小是相电压的根号三倍，相位超前30°。（注意对应的概念）

角型连接负载线电压等于对应相电压。

对称三相电路负载上的相电流和线电流：

星形连接负载线电流和对应相电流相同。

角型连接负载线电流大小是相电流的根号三倍，相位滞后30°。（注意对应的概念）

备份：

星形连接的对称三相负载线电流和对应相电流相同，线电压大小是相电压的根号三倍，相位超前30°。角型连接的对称三相负载线电压等于对应相电压，线电流大小是相电流的根号三倍，相位滞后30°，星形连接的对称三相电源线电流与对应相电流相等，线电压的大小为相电压的根号三倍，相位超前30°，角型连接的对称三相电源线电压等于对应相电压，线电流的大小为相电流的根号三倍，相位滞后30°

三、 不对称三相电路计算

三相电源、三相负载，以及对应端线阻抗，只要有一部分不对称，就叫不对称三相电路。

主要讨论： 电源对称，负载不对称。

此节不深入。

四、三相电路的功率（三相负载）

对称三相电路有功功率：

星接：

角接：

星接和角接表达式相同，其中，相位差是指相电压与相电流的相位差。

非对称三相电路式子上不能直接乘3，而要计算每一相，然后相加。

对称时三相负载的瞬时功率与有功功率： 三相负载总的瞬时功率等于三相负载总的有功功率。

备份：

一般来讲，瞬时功率是与时间有关的。但在对称三相电路中，三相负载总的瞬时功率与时间无关，且恰好等于三相负载总的有功功率。PS：有功功率一定是个常量，与对称不对称无关

无功功率：

三相功率的测量

一表法、二表法、三表法。

一表法测对称三相电路：

用一个功率表测量其中一相功率，将读数乘三即三相总功率。

非对称的情况下要测量三次。

一表法测对称三相电路

二表法测量三相电路：

将两个功率表的电流线圈接到任意两条端线上，而将其电压线圈的公共点接到第三条端线上。

二表法是一定、确定以及肯定可以用来测量三相三线制电路（无论电路是否对称）中三相负载的总的有功功率的。但是单个表的读数是没有明确的物理含义（即不对应某相负载的有功功率）。

三表法测量三相电路：

接法如下图。

三表法是一定、确定以及肯定可以用来测量三相四线制电路（无论电路是否对称）中三相负载的总的有功功率的。但是单个表的读数是有明确的物理含义的（即对应某相负载的有功功率）

备份：

reference1 ：

三表法则适用对称与不对称三相四线制三相电路

两表法则适用对称与不对称三相三线制三相电路

三表法简易接法时，每个表的读数为对应相负载的功率，有明确的物理意义

而其他接法及两表法接线时，单个表的读数无直接的物理意义，只有各功率表的代数和才表示三相平均功率。

reference2：

三相四线制用三表法，表的终端都接在中线上，三个表的示数相加等于三相四线电路的总功率，三相四线制用二表法，表的终端都接在同一条端线上，两个表的代数和为三相三线电路的总功率，每个表的单独读数是无意义的，二表法不适用于不对称三相四线制电路