第3節(jié)三相電源、

三相負(fù)載

的連接方法第12章交直流電基礎(chǔ)知識(shí)2021/5/91

圖1三相交流發(fā)電機(jī)示意圖工作原理：動(dòng)磁生電(尾端)+eAeBeCXABYCZ(首端)++––

–++__eeAX?

圖2三相繞組示意圖圖3每相電樞繞組及其電動(dòng)勢(shì)定子轉(zhuǎn)子ZAXYNSC-+B???三相交流電是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。三相發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。如圖12.3.1.三相交流電的產(chǎn)生2021/5/92

定子是固定不動(dòng)的部分，在定子的槽中嵌入三組線圈，即AX、BY和CZ；首端分別為A、B、C，末端分別為X、Y、Z。每組稱為一相，每相線圈的匝數(shù)、形狀、參數(shù)都相同，在空間上彼此相差120°；轉(zhuǎn)子是一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的磁極，由永久磁鐵或電磁鐵組成。在發(fā)電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子在外部動(dòng)力帶動(dòng)下以角速度ω旋轉(zhuǎn)，三個(gè)定子繞組都會(huì)感應(yīng)出隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電勢(shì)，這三個(gè)電勢(shì)的振幅和頻率相同，且由于三組線圈在空間位置上相差120°，故相位差互為120°，因此稱這組電源為正弦三相對(duì)稱電壓源，可將其表示為定子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)鐵心（作為導(dǎo)磁路經(jīng)）三相繞組匝數(shù)相同空間排列互差120

:直流勵(lì)磁的電磁鐵2021/5/93相量圖波形圖相量表示U2U1..120°120°120°U3.三相電壓瞬時(shí)表示式uOu1u2u32

120°240°360°2021/5/94對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和為0三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱為相序。最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)三個(gè)正弦交流電動(dòng)勢(shì)滿足以下特征供電系統(tǒng)三相交流電的相序?yàn)長(zhǎng)1

L2

L3

2021/5/95星形接法AXYCBZN12.3.2.三相電源的聯(lián)結(jié)：也就是發(fā)動(dòng)機(jī)的定子三相線圈的連接方式2021/5/96（中線）（火線）（火線）（火線）AXYCBZN三相四線制供電火線（相線）:ABC中線（零線）：N2021/5/97三角接法A?AXYCBZBC??2021/5/98相電壓Up

：端線與中性線間（每相繞組）的電壓。線電壓UL：端線與端線間的電壓。相電流Ιp

：端線與中性線間（每相繞組）的電流。線電流ΙL：端線與端線間的電流。2021/5/99

12.3.2.1星形——Y連接 將A、B、C三相電源的末端連在一起，組成一個(gè)公共點(diǎn)N，對(duì)外形成A、B、C、N四個(gè)端子，這種連接形式稱為三相電源的星形連接或Y形連接，如圖下所示。2021/5/910從可知,星形連接時(shí)，線電流與相電流的關(guān)系為:即星形連接時(shí)線電流和對(duì)應(yīng)的相電流相等。Ιp=ΙL2021/5/911星形接法的兩組電壓相電壓：火線對(duì)零線間的電壓。ACBN120

120

120

2021/5/912線電壓：火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的正方向2021/5/913線電壓和相電壓的關(guān)系：30

2021/5/914

同理：2021/5/915星形聯(lián)結(jié)時(shí)線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：---為相電壓

---為線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為2021/5/916

12.3.2.2三角形連接 將三個(gè)電源的首尾依次相接組成一個(gè)三角形，再從三個(gè)端子分別引出端線，這種接法稱為三相電源的三角形連接，簡(jiǎn)記為△形連接，如所示。圖中AZ、BX、CY分別連在一起，引出端線A、B、C，從而構(gòu)成△連接。2021/5/917

從上圖知:線電流和相電流的關(guān)系為假設(shè)該電路所接負(fù)載也是對(duì)稱的，那么三個(gè)相電流也應(yīng)是大小相等、相位依次相差120°的對(duì)稱電流，如圖下所示。2021/5/918三角形連接線電流和相電流的相量關(guān)系：線電流和相電流的關(guān)系為：2021/5/919三角形連接時(shí)的電壓相量圖如圖所示：顯然，線電壓和相電壓相等，即UL=Up2021/5/920總結(jié)：電源Y-△連接Ιp=ΙL電源星形——Y連接電源三角形——△UL=Up2021/5/92112.3.3負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路三相負(fù)載不對(duì)稱三相負(fù)載：不滿足Z1=Z2

=

Z3

如：由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載：Z1=Z2=

Z3

如：三相電動(dòng)機(jī)分類單相負(fù)載：只需一相電源供電

如：照明負(fù)載、家用電器負(fù)載三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電

如：三相電動(dòng)機(jī)等2021/5/922星形接法ACB

NZZZ三角形接法ACBZZZ???負(fù)載的兩種接法:2021/5/923負(fù)載的聯(lián)接原則負(fù)載的接入原則應(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)接方式無關(guān)。盡可能使電源的各相負(fù)荷均勻、對(duì)稱，從而使三相電源趨于平衡（星形連接中IN=0,三角形連接中I相量為0）負(fù)載的連接方式單相連接三相星形連接三相三角形連接三相負(fù)載的額定電壓如不特別指明均指線電壓2021/5/924負(fù)載的額定電壓=電源的線電壓應(yīng)作

聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓=

電源線電壓應(yīng)作Y聯(lián)結(jié)

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：照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形(具有中性線)2021/5/925單相負(fù)載 單相負(fù)載主要包括照明負(fù)載、生活用電負(fù)載及一些單相設(shè)備。單相負(fù)載常采用三相中引出一相的供電方式。為保證各個(gè)單相負(fù)載電壓穩(wěn)定，各單相負(fù)載均以并聯(lián)形式接入電路。在單相負(fù)荷較大時(shí)，如大型居民樓供電，可將所有單相負(fù)載平均分為三組，分別接入A、B、C三相電路，如圖下所示，以保證三相負(fù)載盡可能平衡，提高安全供電質(zhì)量及供電效率。2021/5/926三相負(fù)載連接

(1)電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓；

(2)單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。L1L2電源L3保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負(fù)載

額定線電壓為380伏的三相負(fù)載2021/5/927ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流)：線電流(火線上的電流)：負(fù)載星形接法2021/5/928

ACBNZZZ星形接法特點(diǎn)相電流=線電流*:零線電流2021/5/929*線電壓=相電壓

,線電壓領(lǐng)先于相電壓30°。ACBNZZZ2021/5/9301)負(fù)載端的線電壓＝電源線電壓2)負(fù)載的相電壓＝電源相電壓3)線電流＝相電流Y

聯(lián)結(jié)時(shí)：4)中線電流負(fù)載Y聯(lián)結(jié)2021/5/931負(fù)載對(duì)稱時(shí),中性線無電流,可省掉中性線。對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)結(jié)所以負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三相電流也對(duì)稱。

負(fù)載對(duì)稱時(shí)，只需計(jì)算一相電流，其它兩相電流可根據(jù)對(duì)稱性直接寫出。2021/5/9321.聯(lián)結(jié)形式12.3.4

負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流:

流過端線的電流相電流:

流過每相負(fù)載的電流

、、L1+++–––L2L3i1i2i3Z31Z12Z232021/5/9332021/5/934相量圖23123130°負(fù)載對(duì)稱時(shí),相電流對(duì)稱，即23(3)線電流由相量圖可求得為此線電流也對(duì)稱，即。

線電流比相應(yīng)的相電流滯后30

。2312312021/5/935總結(jié)：Y---△聯(lián)結(jié)UP

=UlY

聯(lián)結(jié)時(shí)：△聯(lián)結(jié)時(shí)：2021/5/936三相