【正文】 。 線電流為 /30176。 /30176。 （412） /30176。 綜上所述可知：負載△形聯(lián)接的對稱三相電路，其負載電壓、電流有以下特點：(1) 相電壓、線電壓，相電流、線電流均對稱。(2) 每相負載上的線電壓等于相電壓。(3) 線電流大小的有效值等于相電流有效值的倍。即,且線電流滯后相應(yīng)的相電流30176。電壓、。 電壓、電流相量圖 已知負載△聯(lián)接的對稱三相電路，電源為Y形聯(lián)接，其相電壓為110V，負載每相阻抗= 4+j3 Ω。求負載的相電壓和線電流。 解：電源線電壓 V 設(shè) /0176。V 則相電流 =38/176。A根據(jù)對稱性得 =38/176。A =38/176。A 線電流 /30176。 =38/176。30176。=66/176。A =66/176。=66/176。A =66/176。A 負載三角形連接的電路，還可以利用阻抗的Y—△等效變換，將負載變換為星形聯(lián)接，再按Y—Y聯(lián)接的電路進行計算。 (a) 所示，對稱三相電源相電壓=220/0176。V。 每相負載阻抗=90/30176。Ω，線路阻抗=1+j2Ω， 求負載的相電壓、相電流和線電流。解：將△形聯(lián)接的對稱三相負載變換成Y形聯(lián)接的對稱三相負載。取經(jīng)變換后的電路中的一相等效電路，(b)所示。 線電流=176。A 負載相電流 /30176。=176。=176。A△ 聯(lián)接負載的相電壓等于負載線電壓，(a)可得 =90/30176。176。=176。A根據(jù)對稱性可得其它兩相的相電壓、相電流和線電流。 不對稱三相電路在三相電路中，電源和負載只要有一個不對稱，則三相電路就不對稱。一般來說，三相電源總可以認為是對稱的。不對稱主要是指負載不對稱。日常照明電路就屬于這種。 所示三相四線制電路中，負載不對稱，假設(shè)中線阻抗為零，則每相負載上的電壓一定等于該相電源的相電壓，而三相電流由于負載阻抗不同而不對稱。即負載相電壓對稱為 。 （413）負載相電流不對稱為 ， ， （414） Y—Y聯(lián)接的不對稱三相電路此時中線電流 0 （415），形成三相三線制。根據(jù)節(jié)點電壓法可知一般不等于零，即負載中點n的電位與電源中點N的電位不相等，發(fā)生了中點位移， 所示。由相量圖可以看出，中點位移標志著負載相電壓、的不對稱，而三相負載的電流也是不對稱的。 Y聯(lián)接的三相三線制 圖 相量圖綜上所述，在不對稱三相電路中，如果有中線，且輸電線阻抗≈0，則中線可迫使= 0 ，盡管電路不對稱，但可使負載相電壓對稱，以保證負載正常工作；若無中線，則中點位移，造成負載相電壓不對稱，從而可能使負載不能正常工作。可見，中線作用至關(guān)重要，且不能斷開。實際接線中，中線的干線必須考慮有足夠的機械強度，且不允許安裝開關(guān)和熔絲。 ，每只燈泡的額定電壓為220V，額定功率為100w，電源系220/380V電網(wǎng)，試求： (1) 有中線時（即三相四線制），各燈泡的亮度是否一樣；(2) 中線斷開時（即三相三線制），各燈泡能正常發(fā)光嗎？解：(1)有中線時，盡管此時三相負載不對稱，但是有中線，加在各相燈泡上的電壓均為220V，各燈泡正常發(fā)光，亮度一樣。(2) 中線斷開時，由節(jié)點電壓法得： = 每盞燈泡電阻為 === 484 Ω 各相負載電阻為 === 121 Ω === 242 Ω == 484 Ω = = 176。V各負載相電壓為： =220/0176。176。=144/176。V =220/120176。176。=249/139176。V=220/120176。176。=288/176。V計算看出，A相燈泡上的電壓只有144V，發(fā)光不足，而C相燈泡上的電壓遠超過額定電壓，很可能被燒壞。 三相電路的功率在三相電路中，三相負載的有功功率、無功功率分別等于每相負載上的有功功率、無功功率之和，即 三相負載對稱時，各相負載吸收的功率相同，根據(jù)負載星形及三角形接法時線、相電壓和線、相電流的關(guān)系，則三相負載的有功功率、無功功率分別表示為 = 3coscos （416） 3=sin=sin （417）式中，是負載的線電壓和線電流；是負載的相電壓和相電流；是每相負載的阻抗角。 對稱三相電路的視在功率和功率因素分別定義如下： = （418） cos= （419）根據(jù)對稱三相負載的功率表達式關(guān)系，則= （420）對稱三相正弦交流電路的瞬時功率經(jīng)公式推導(dǎo)等于平均功率，是不隨時間變化的常數(shù)。對三相電動機來說，瞬時功率恒定意味著電動機轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，這是三相制的重要優(yōu)點之一。 某三相異步電動機每相繞組的等值阻抗=，功率因數(shù) cos=，正常運行時繞組作三角形聯(lián)接，電源線電壓為380V。試求：（1） 正常運行時相電流，線電流和電動機的輸入功率；（2） 為了減小起動電流，在起動時改接成星形，試求此時的相電流，線電流及電動機輸入功率。解：（1）正常運行時，電動機作三角形聯(lián)接 === A === cos=380= （2）起動時，電動機星形聯(lián)接 = == A = = A cos= 380 =從此例可以看出，同一個對稱三相負載接于一電路，當負載作△聯(lián)接時的線電流是Y聯(lián)接時線電流的三倍，作△聯(lián)接時的功率也是作Y形聯(lián)接時功率的三倍。即 （421）第五章 變壓器學(xué)習(xí)要點：了解鐵磁材料的磁性能，鐵磁材料的分類 、磁滯回線、磁化曲線。了解交流鐵心線圈等效電路，掌握交直流鐵心線圈的工作特點，掌握交流鐵心線圈電路的電壓平衡方程式。熟悉直流電磁鐵、交流電磁鐵的特點、吸力特性。熟悉變壓器工作原理，掌握電壓、電流、電阻的變換公式及其來源和條件，在多繞組變壓器中應(yīng)掌握正確判斷同名端方法，并學(xué)會利用同名端的概念確定正確的連接方法。 磁路的基本知識 大多數(shù)電氣設(shè)備都是運用電與磁及其相互作用等物理過程實現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換的，例如直流電機、異步電機是運用載流導(dǎo)體在磁場中將產(chǎn)生電磁力這種物理現(xiàn)象實現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換成機械能。因此在上述電氣設(shè)備中都必須具備一個磁場，這個磁場是線圈通以電流產(chǎn)生的，通過線圈的電流叫勵磁電流。 要使較小的勵磁電流能夠產(chǎn)生足夠大的磁通，在變壓器、電機及各種電磁元件中常用鐵磁物質(zhì)做成一定形狀的鐵心，由于鐵心的導(dǎo)磁系數(shù)比周圍其它物質(zhì)的導(dǎo)磁系數(shù)高很多，因此磁通差不多全部通過鐵芯而形成一個閉合回路，；這部分磁通稱為主磁通Φ，所經(jīng)過的路徑叫磁路。另外還有很少一部分經(jīng)過空氣而形成閉合路徑，這部分磁通叫漏磁通Φσ。 磁路磁感應(yīng)強度是表示磁場內(nèi)某點的磁場強弱和方向的物理量，它是一個矢量，用B表示。它的方向就是該點磁場的方向，它與電流之間的方向可用右手螺旋定則來確定，其大小是用一根電導(dǎo)線在磁場中受力的大小來衡量的。（該導(dǎo)線與磁場方向垂直）即 （51）式中，為磁力，單位為牛頓（N）；為通過導(dǎo)線的電流，單位為（A）；為導(dǎo)線的長度，單位為米（m）。在國際單位位制中，B的單位為特斯拉（韋伯/米2），簡稱特，用T（Wb/m2）表示。 磁感應(yīng)強度的大小也可用通過垂直于磁場方向單位面積的磁力線數(shù)來表示。在磁場中，磁感應(yīng)強度B與垂直于磁場方向的某一截面積S的乘積稱為磁通Φ，即 （52）也就是說，磁通Φ是垂直穿過某一截面磁力線的總數(shù)。根據(jù)電磁感應(yīng)定律的公式有 （53）在國際單位制中，Φ的單位為伏秒（VS），通常稱為韋伯，用Wb表示。 磁場強度是進行磁場計算時引用的一個輔助計算量，也是矢量，用H表示。通過它來確定磁場與電流間的關(guān)系。 磁路的磁場強度 在工程上，要確定通過導(dǎo)線和線圈的電流用其產(chǎn)生磁通之間的關(guān)系是工程計算的重要內(nèi)容之一。例如電磁鐵的吸力大小就取決于鐵芯中磁通的多少，而磁通的多少又與通入線圈的勵磁電流大小有關(guān)。對空心線圈要計算磁場與電流之間的關(guān)系比較簡單，因為介質(zhì)是空氣，它的導(dǎo)磁系數(shù)是個常數(shù)，所以空心線圈產(chǎn)生的磁通是與勵磁電流成正比的。 當線圈中具有鐵心時，因為鐵磁物質(zhì)的磁飽和現(xiàn)象、導(dǎo)磁系數(shù)不是常數(shù)，磁通與勵磁電流之間不再是正比關(guān)系，這樣在研究與計算磁路時就比較麻煩，為了簡化起見，引入磁場強度這樣一個輔助量，當磁路由一種磁性材料組成，且各處截面積S相等，根據(jù)磁路的安培環(huán)路定律，磁路的磁場強度為 （54）式中，為勵磁電流，為線圈匝數(shù)，為磁路的平均長度，的單位為安培每米，用A/m表示。5．磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率181。是一個用來表示磁場介質(zhì)磁性的物理量，也就是用來衡量物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量。在國際單位制中，181。的單位為享/米，用H/m表示。真空的磁導(dǎo)率是一個常量，用181。0表示。，任一種物質(zhì)的磁導(dǎo)率181。和真空的磁導(dǎo)率181。0的比值，稱為該物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率，即 （55） 引入磁導(dǎo)率181。后，磁感應(yīng)強度B的大小等于磁導(dǎo)率181。與磁場強度H的乘積，即 （56）這說明在相同磁場強度的情況下，物質(zhì)的磁導(dǎo)率愈高，整體的磁場效應(yīng)愈強。，設(shè)一鐵心上繞有N匝線圈，鐵心的平均長度為，截面積為S，鐵心材料的磁導(dǎo)率為181。當線圈通以電流I后，將建立起磁場，鐵心中有磁通Φ通過。假定不考慮漏磁，則沿整個磁路的Φ相同，則由式(52)、(54)、(56)式可知 （57） 簡單的磁路 從上式可以看出，NI愈大則Φ愈大，愈大則Φ愈小，NI可理解為是產(chǎn)生磁通的源，故稱為磁動勢，用符號F表示，它的單位是安匝（A匝）。對通過磁路的磁通有阻礙作用，故稱為磁阻，用Rm表示，它的單位是1/享（1/H），記為H1。（[ ]表示單位的意思） （58）于是有 （59）式（59）與電路的歐姆定律相似，故稱為磁路的歐姆定律。磁動勢相當于電勢，磁阻相當于電阻，磁通相當于電流。即線圈產(chǎn)生的磁通與磁動勢成正比，與磁阻成反比。若磁路上有n個線圈通以不同電流，則建立磁場的總磁動勢為 （510） 必須指出，式（59）表示的磁路歐姆定律，只有在磁路的氣隙或非鐵磁物質(zhì)部分是正確的，才保持磁通與磁動勢成正比例的關(guān)系。在有鐵磁材料的各段，Rm因181。隨B或Φ變化而不是常數(shù)，這時必須利用B與H的非線性曲線關(guān)系，由B決定H或由H決定B。2．磁