正弦交流電-三相交流電的接法（電工電子課件）

三相電源的聯(lián)接1.星形聯(lián)接N中點(diǎn)或零點(diǎn)N

把發(fā)電機(jī)三相繞組的末端接成一點(diǎn)。而把始端作為與外電路相聯(lián)接的端點(diǎn)。這種聯(lián)接方式稱(chēng)為電源的星形聯(lián)結(jié)?；鹁€(xiàn)中線(xiàn)或零線(xiàn)火線(xiàn)火線(xiàn)線(xiàn)電壓相電壓目前，我國(guó)供電系統(tǒng)線(xiàn)電壓380V，相電壓220V。

三相四線(xiàn)制N中點(diǎn)或零點(diǎn)N火線(xiàn)中線(xiàn)或零線(xiàn)火線(xiàn)火線(xiàn)線(xiàn)電壓相電壓根據(jù)KVL：各線(xiàn)電壓與相電壓之間的關(guān)系為:三相電源各電壓間的相量關(guān)系UA?UC?UB?30o30o30o

線(xiàn)電壓的有效值用表示,相電壓的有效值用Up表示。由相量圖可知它們的關(guān)系為:2.

Δ形聯(lián)結(jié)

發(fā)電機(jī)三相繞組依次首尾相聯(lián)，引出三條線(xiàn)，稱(chēng)為三角形聯(lián)結(jié)。如果三相電源電動(dòng)勢(shì)對(duì)稱(chēng)，則三相電壓的相量和為零，即：如果將某一相繞組接反，三角形回路中的總電壓為：對(duì)稱(chēng)交流電路中的用電設(shè)備，大體可分為兩類(lèi)：

一類(lèi)是需要接在三相電源上才能正常工作的叫做三相負(fù)載,如果每相負(fù)載的阻抗值和阻抗角完全相等，則為對(duì)稱(chēng)負(fù)載，如三相電動(dòng)機(jī)。

另一類(lèi)是只需接單相電源的負(fù)載，它們可以按照需要接在三相電源的任意一相相電壓或線(xiàn)電壓上。對(duì)于電源來(lái)說(shuō)它們也組成三相負(fù)載，但各相的復(fù)阻抗一般不相等，所以不是三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載。如照明燈。三相負(fù)載的聯(lián)接1.Y形聯(lián)結(jié)iBiCiNiAN

負(fù)載中電流:(略線(xiàn)路阻抗)

中性線(xiàn)中的電流為:若負(fù)載對(duì)稱(chēng)，即UA?UC?UB?IC?IA?IB?

對(duì)稱(chēng)負(fù)載相量圖對(duì)稱(chēng)負(fù)載可以去掉中線(xiàn)。三相交流電動(dòng)機(jī)N

如果三相負(fù)載對(duì)稱(chēng),中線(xiàn)中無(wú)電流,故可將中線(xiàn)除去,而成為三相三線(xiàn)制系統(tǒng)。

但是如果三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng),中線(xiàn)上就會(huì)有電流IN通過(guò),此時(shí)中線(xiàn)是不能被除去的,否則會(huì)造成負(fù)載上三相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng),使用電設(shè)備不能正常工作。三相電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載對(duì)稱(chēng)，各相電壓和電流也都對(duì)稱(chēng)。只要某一相電壓、電流求得，其他兩相就可以根據(jù)對(duì)稱(chēng)關(guān)系直接寫(xiě)出；各相電流僅由各相電壓和各相阻抗決定。各相計(jì)算具有獨(dú)立性。三相對(duì)稱(chēng)電路計(jì)算可歸結(jié)為一相來(lái)計(jì)算?！纠?】星形聯(lián)接的三相負(fù)載，每相電阻R=6Ω，感抗XL=8Ω。電源電壓對(duì)稱(chēng)，設(shè)，試求電流。解:因?yàn)樨?fù)載對(duì)稱(chēng)，計(jì)算一相即可，現(xiàn)以U相為例。在具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示，是一個(gè)復(fù)數(shù)，實(shí)部稱(chēng)為電阻，虛部稱(chēng)為電抗，其中電容在電路中對(duì)交流電所起的阻礙作用稱(chēng)為容抗

,電感在電路中對(duì)交流電所起的阻礙作用稱(chēng)為感抗，電容和電感在電路中對(duì)交流電引起的阻礙作用總稱(chēng)為電抗。阻抗的單位是歐。負(fù)載是電阻、電感的感抗、電容的容抗三種類(lèi)型的復(fù)物，復(fù)合后統(tǒng)稱(chēng)“阻抗”，寫(xiě)成數(shù)學(xué)公式即是：阻抗Z=R+j(XL–XC)。其中R為電阻，XL為感抗，XC為容抗。如果(XL–XC)>0，稱(chēng)為“感性負(fù)載”；反之，如果(XL–XC)<0稱(chēng)為“容性負(fù)載”?！纠?

】在如圖（a）所示的三相四線(xiàn)制電路中,外加電壓UL=380V,試求各相負(fù)載電流及中線(xiàn)電流。·解:

相電壓選為參考相量,則:(a)ANCN′BUC·IAUB·R1＝4ΩjXL＝j(luò)3ΩR3＝6Ω－jXC＝－j8ΩIC·IB·R2＝5ΩIN·電路圖UA·中線(xiàn)的作用:

中線(xiàn)在三相電路中的作用是既能為用戶(hù)提供兩種不同的電壓,同時(shí)又為星形聯(lián)接的不對(duì)稱(chēng)負(fù)載提供對(duì)稱(chēng)的220V相電壓。因此,為了保證負(fù)載的相電壓對(duì)稱(chēng),

在中線(xiàn)的干線(xiàn)上是不準(zhǔn)接入熔斷器和開(kāi)關(guān)的,而且要用具有足夠機(jī)械強(qiáng)度的導(dǎo)線(xiàn)作中線(xiàn)。IC·IB·IN·IA·UB·IB·IC·UC·UA·36.9°97.1°53.1°(b)相量圖若忽略端線(xiàn)阻抗（ZL=0）,則電路具有以下關(guān)系。iCABCiBiAiCAiBCiAB–

+uAB–

+uBC–

+uCA(2)負(fù)載線(xiàn)、相電流之間的關(guān)系線(xiàn)、相電壓對(duì)應(yīng)相等(1)負(fù)載線(xiàn)、相電壓之間的關(guān)系各相負(fù)載相電流分別為各相負(fù)載的電壓與電流相位差分別為(2)負(fù)載線(xiàn)、相電流之間的關(guān)系

根據(jù)KCL，負(fù)載線(xiàn)、相電流之間的關(guān)系為和

則負(fù)載相電流也是對(duì)稱(chēng)的，即IA?IB?IC?ICA?IAB?IBC?

顯然三個(gè)線(xiàn)電流也對(duì)稱(chēng)，若有效值用Il表示，則有IA=IB=IC=Il，且；相位上，線(xiàn)電流滯后相應(yīng)的相電流30o

。

UAB?UCA?UBC?iCABCiBiCAiBCiAB–

+uAB–

+uBC–

+uCA

(3)各線(xiàn)電流由兩相鄰相電流決定。在對(duì)稱(chēng)條件下,線(xiàn)電流是相電流的倍,即,且滯后于相應(yīng)的相電流30°。

由上述可知,在負(fù)載為三角形聯(lián)接時(shí),相電壓對(duì)稱(chēng)。若某一相負(fù)載斷開(kāi),并不影響其他兩相的工作。相量圖

【例3

】如圖所示的三相三線(xiàn)制電路中,各相負(fù)載的復(fù)阻抗Z=(6+j8)Ω,外加線(xiàn)電壓380V,試求正常工作時(shí)負(fù)載的相電流和線(xiàn)電流。iBiCiA式中,每相阻抗為：則線(xiàn)電流為：解：由于是對(duì)稱(chēng)電路,

所以每相相電流為：

不對(duì)稱(chēng)三相電路計(jì)算不對(duì)稱(chēng)三相電路：三相電源不對(duì)稱(chēng)或各相負(fù)載阻抗不相等時(shí)，電路中的各相電流是不對(duì)稱(chēng)的。三相電源的不對(duì)稱(chēng)程度很小，可近似地當(dāng)作對(duì)稱(chēng)來(lái)處理。 【例5

】電路如圖，若不對(duì)稱(chēng)Ｙ形負(fù)載接于對(duì)稱(chēng)三相電源上，電源相電壓為220V，U相接一只220V、100W燈泡，V相、W相各接入一只220、200W燈泡，中線(xiàn)阻抗不計(jì)，求各相電流和中線(xiàn)電流。解中線(xiàn)阻抗不計(jì)，各相電壓對(duì)稱(chēng)，三相可以分別計(jì)算。

三相負(fù)載的聯(lián)接原則

應(yīng)使加于每相負(fù)載上的電壓等于其額定電壓，而與電源的聯(lián)接方式無(wú)關(guān)。

三相電動(dòng)機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三角形，而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形(具有中性線(xiàn))。N+++–––L1L2L3Z31Z12Z23負(fù)載的額定電壓=電源的線(xiàn)電壓應(yīng)作

聯(lián)結(jié)N+++–––N

R1R2R3L1L2L3應(yīng)作Y聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓=

電源的相電壓ABCN電燈等單相負(fù)載為三相四線(xiàn)制電動(dòng)機(jī)負(fù)載為