三相电路两种连接方式解析

三相电路两种连接方式解析

在三相电路中，三相电源及三相负载都有两种连接方式：星形连接和三角形连接。

8.2.1 星形连接

在图8.3所示的三相电路中，三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负

极性端连接在一起，称为三根电源的中点或零点，用N表示。各相电压源的正极性端A、B

C引出，以便与负载相连。这就是星形连接方式，或称Y形连接方式。三相负载Z A、Z B、Z C

也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起，称为负载的中点或零点，用N'表示。各相

负载的另一端A、B'、C'引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA、BB、CC 称为端线。电源中点与负载中点的连线NN称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三

相电路称为三相四线制电路；如果只接三根端线而不接中线，则称为三相三线制电路。

g

V AB

g

V AN

2{

a V AN

.3 g

30°V AN

g

V BC

g

V BN

2 g a

V BN.3

g

30°V BN

g

V CA

g

V CN 2 g a V CN.3

g

30O V CN

(8.6)

g g

电压，V A'N'、V B'N'、

g

V C'N'为负载相电压。端线之间的电压称为

g g

线电压。例如V AB、V BC、

g g g

V CA是电源的线电压，V AB'、V B'C

g

V C'A'是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称

为相电流。流过各端线的电流称为当

电源或负载为星形连接时，电压为

线电流，流过中线的电流称为中线电流。

线电压等于两个相应的相电压之差，例如在电源侧, 各线

如果相电压是三项对称的，即

为

g

V AB

g

V AN

g

V BN

g

V BC

g

V BN

g

V CN

g

V CA

g

V CN

g

V AN

g

V BN

2

g g

a V AN，V CN

2

i a

g

V BN，

在三相电路中，电源或负载各相的电压称为相电压。例如V AN、V BN、V CN为电源相

(8.5)

g

2

g

V AN a V CN则式(8.5)成

两种表示方法是一致的。由式

(8.6)

及相量图可见，如果相电压是三相对称的，则线电压也

g

g

g

别超前于V AN 、V BN 、V CN 相位30。以上分析对于星形连接的负载也是适用的，因此不再 另行讨论。

图8.4

星形连接三相电源线电压和相电压的相量图

8.2.2 三角形连接

在图8.5所示的三相电路中，对称三相电压源是依次相连的， 相位超前的电压源的负极

性端与相位滞后的电压源的正极性端相连，也就是 Z 与A 、X 与B 、Y 与C 分别连接。三相电

压源形成回路，然后从三个连接点引出端线，

这就是三角形连接方式， 也可称为△连接方式。

电源与负载

之间只有 三根端线相连接，不可能有中线，所以是三相三线制电路。

当米用三角形连接方式时，线电流等于两个相应的相电流之差。

g g

g

I A I A 'B

'

I

g g

g

I B I B 'C

'

I

g

g

g

I C I C 'A

'

I

(8.8)

是三相对称的。线电压的振幅是相电压振幅的

V m

3

倍，也就是

3V

pm

式中V m 和V m 分别表示线电压及相电压的振幅。在相位关系上,

(8.7)

g

g

g

V AB 、V BC 、V C A 的相位分

对于星形连接的电源或负载，线电流等于相应的相电流，例如电流 相电流又是线电流。 g

g

g

I A 、I B 、I C 既

是

(b)

例如在负载侧，线电流

V

BN

此电路中三相负载也是三角形连接的。 因为三角形连接方式没有中点,

如果相电流是三相对称的，即

g

I

g a

I

g A 'B '，I

A '

B '

g a I

g

g

J 'C '，

I B 'C '

a I C 'A '

，贝y

g

I

A (1 g a) I A '

B '

、

3

g

30O

I A 'B '

g

I

B

(1 g a) I B 'C

'

.3 g 30o I B 'C

'

g

I

(1 g

a) I C 'A

'

、

3

g

30o I C '

A

(8.9)

线电流与相电流的相量图如图 8.6a 或图 8.6b 所示 。此时线电流也是三相对称的。

线电流的

振幅I lm 是5的'' 3

倍，即

1

lm * 31

pm

接的电源，线电流与相电流的关系与上述分析结果类似，读者可自行分析。

（b ）

图8.6

三角形连接负载的线电流和相电流的相量图

对于采用三角形连接方式的三相电源或三相负载， 线电压等于相应的相电压。例如在电

g

g

g

源侧，线电压 V AB 、V BC 、V CA 也是电压源的相电压。

应该指出，如果将对称三相电压源按三角形方式连接时， 必须按图8.5所示的正确方法

g g g

连接。这样，由三相电压源组成的回路中，电动势之和

E A E B E C

°。在不接负载时回

g

路中的电流等于零，即电源内部不会有环行电流。如果连接方式不正确，例如误将 E A 反接

（见图8.7a ）,则回路中电动势之和

g g g

g

E A E B E C 2 E A

相应的相量图如图 8.7b 所示。由于电源内部的阻抗（图中未标出）是很小的，所以在电动 势作用下，电源内部将产生很大的环行电流，会使电源（例如发电机）损坏，这是必须避免 的。

上面讨论了电源与负载均作星形连接

（简称星形 星形连接）及电源与负载均作三角形连

接（简称三角形 三角形连接）的两种三相电路。还可以有电源作星形连接、负载作三角形连 接（简称星形 三角形连接）的三相电路及电源作三角形连接、负载作星形连接 （简称三角形- 星形连接）的三相电路。这两种电路是三相三线制的。星形连接的线电压与相电压之间的关 系及线电流与相电流之间的关系可以分别进行分析。上面分析所得的结论仍适用。

g g 线电流I A 、I B 、 g

I C 的相位分别滞后于相电流 g

g

I AB 、 I g

I CA 的相位30。对于三角形连

(a I

I

A'B'