10.2 三相负载的星形连接

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实验一三相负载的星形联接

实验一三相负载的星形联接

V
V2
X1
+ 381.055 V
40W 450V 311.13V 50Hz 120Deg
+ 381.055 V + 300.621 V
V3
X2
40W 450V 311.13V 50Hz 240Deg
+ 92.591 V
图8-1
表8-1
各相情况表 确定相序 接电容一相 U相 灯X1(亮) V相 灯X2(暗) W相 相电压
EDA电工仿真实验
实验八 三相负载的星形联接
一、实验目的
1.学会测定三相电源的相序; 2.学会测量三相负载星形联结时各相电流、相电压 和线电压,验证线电压与相电压之间的关系; 3.充分理解三相四线制供电系统中中线的作用。 4.学会用三表法和两表法测三相电路的有功功率。
二、实验原理
1.当三相对称负载接成星形时,UL=√3UP,IL=IP,中线不 起作用; 2.若三相负载不对称或对称负载发生故障时无中线,会造 成三相负载相电压不平衡,严重时电路将无法工作,所 以负载接成星形时,必须接中线。 3.利用一只电容器和两个相同的灯泡组成无中线不对称负 载,可用来测定相序,如果设U相接电容器,则电压高灯 泡特别亮的为V相,电压低灯泡暗的为W相。 4.三相四线制电路中,负载消耗的总功率P,可用三只功 率表测出各相负载的功率P1、P2、P3,则P= P1 + P2 + P3 ;三相三线制电路中通常用两只功率表测量三相总功 率P,P= P1 +P2。
00.000
+ V
V2
+ 0.000 V + 0.000 A
X2
100W 220V 311.13V 50Hz 120Deg

三相负载的星形连接

三相负载的星形连接

教案时间分配教师活动学生活动设计意图1、定义:接在三相电源上的负载统称三相负载。

2、分类:(1)三相对称负载:各相负载相同的三相负载。

(2)三相不对称负载:各相负载不相同的三相负载。

3、三相负载的连接方式:(1)分类:星形连接(Y):有中线无中线三角形连接二、三相负载的星形连接(画出电路图)1、星形连接:把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之间的接法。

2、电路图:(多媒体演示)3、负载的相电压:负载两端的电压。

用Uu、Uv、Uw表示。

4、负载的线电压:在忽略输电线上的电压降时,负载的相电压就等于电源的相电压。

三相负载的线电压就是电源的线电压。

5、从电路图中可以看出N点电位=N’电位因为:负载的相电压=电源的相电压负载的线电压=电源的线电压所以:U线=3U相Y6、相电流:流过每相负载的电流。

用Iu、Iv、Iw表示。

7、线电流:流过相线的电流叫做线电流。

用I U、I V、I W表示。

学生观看和听课学生观看老师画电路图。

老师演示,学生观看训练学生空间想象能力的演绎思维能力。

想像三相交流电,对三组负载供电,三组线圈和三个负载是怎么连接的?让学生知道在实际应用中,三相发电机和负载并不用6条导线连接,而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接。

这就是我们要学习的星形连接。

用动画的方式生动的讲解,意在学生很快的理解接受星形连接。

能正常工作不能正常工作不能正常工作四、设相电压为U相,该相的阻抗为Z相U。

三相负载的星形连接

三相负载的星形连接

【解】(1)在星形连接的三相四线制电路中,负载的相
电压等于电源的相电压,是对称的,其有效值为220V。
各相电流为:


I1
U1 R1
2200 5
440(A)


I2
U2 R2
220 120 10
22 120(A)


I3
U3 R3
220120 20
11120(A)
根据式(3–10)可知中性线电流为:
【例】如下图所示,三相对称电源UP=220V,将三盏额定电 压为220V的白炽灯分别接入L1、L2、L3相,已知白炽灯的电 阻分别为R1=5Ω,R2=10Ω,R3=20Ω。试求:(1)负载相 电压、相电流及中性线电流;(2)L1相短路时及L1相短路且 中性线断开时,各相负载的电压;(3)L1相断开时及L1相断 开且中性线也断开时,各相负载的电压。


I1

U1
Z
U10
Z
IP
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

I2

U2
Z
U2 120
Z
IP(120



I3
U3 Z
U3120
Z
IP(120

对称三相负载星形连接时电压和电流的相量图如下图所示。
此时,中性线的电流等于零,即

•••
IN I1 I2 I3 0
这种情况下,由于中性线的电流为零,因此,取消中性 线也不会影响三相电路的工作,三相四线制电路实际上就变 成了三相三线制电路,如下图所示。由于生产上的三相负载 一般都是对称的,因此,三相三线制电路在生产上的应用极 为广泛。

三相负载的连接星形连接

三相负载的连接星形连接

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§5.4 对称三相电路的功率
三相交流电路中,三相负载消耗的总功率就等于各相负 载消耗的功率之和,即:
PP U P V P W
每相负载的功率
PP U P I P cos
U I 为负载的相电压, 为负载的相电流, 为同一 P P
相负载中相电压超前相电流的相位差,也即负载 的阻抗角
在对称三相电路中,各相负载的功率相同,三相负载的总功率:
(可以根据对称性直接写出)
不对称三相电路的计算
三相电路中,只要有一部分不对称就成为不对 称三相电路
不对称三相电路的特点: 三相电源认为总是对称的,输电线阻抗也是对 称的 不对称主要是因为负载的不对称,使三相电路 失去对称特点 由单相负载构成三相负载时,虽然设计时尽量 使它们均衡,但使用中仍然无法保证三相负载对 称,这就造成负载的不对称。尤其是电路发生故 障时,负载的不对称程度更加严重
IL IP
同理,对称三相电路的无功功率为:
Q 3U P I P sin 3U L I L sin
对称三相电路的视在功率为
S
P 2 Q 2 3U P I P 3U L I L
在变配 电所的 母线上 一般都 涂以黄、 绿、红 三种颜 色,分 别表示U 相、V相 和 W相
+ -
uU
+
uUV
端 端 (端 端 端 端端 端端
uWU
N
+
uW
-
uV
W
V
iB iC
V W
uVW
三相电源星形联接时,线电压与相电压之 间的关系
根据基尔霍夫定律可得:
uUV uU uV uVW uV uW uWU uW uU

三相负载星形连接介绍

三相负载星形连接介绍
相负载 分别连接到星形连 接点的三个端子上。
每个单相负载的电 2 压为相电压,即电 源线电压的1/√3。
星形连接的中性点 3 可以接地,也可以 不接地。
星形连接的电流为 4 线电流,即电源线 电流的1/√3。
星形连接的功率为 5 相功率,即电源线 功率的1/√3。
星形连接的电压和电流关系
C
星形连接中,每个负载的 电流等于总电流除以3
D
总电流等于每个负载的 电流乘以3
三相负载星形连接的 实际应用
星形连接的实际应用案例
01
工业自动化:用 于控制电机、泵、 风扇等设备的启
动和停止
02
建筑电气:用 于照明、空调、
电梯等设备的 控制和保护
03
电力系统:用 于输配电系统 的保护和控制
04
家用电器:用于 洗衣机、冰箱、 空调等设备的控
星形连接的负载可以串联,也可以并联,串联时负 载的相电压相等,并联时负载的相电流相等。
星形连接的应用
01
电力系统:用 于三相负载的
平衡和稳定
02
工业设备:用 于三相电机的
启动和控制
03
家用电器:用 于三相电的转
换和分配
04
自动化控制: 用于三相设备 的监控和管理
三相负载星形连接的 原理
星形连接的原理图
1
星形连接中,各 相电压之和等于
线电压
2
星形连接中,各 相电流之和等于
线电流
3
星形连接中,相 电压与线电压之 间的关系为:U 相 = U线 / √3
4
星形连接中,相 电流与线电流之 间的关系为:I相
= I线 / √3
星形连接的功率计算
A
星形连接中,每个负载的 功率等于总功率除以3

三相电路负载星形连接时中线的作用

三相电路负载星形连接时中线的作用

三相电路负载星形连接时中线的作用三相电路通常用于供电、输电和运行大型电力设备,如电动机和变压器等。

在三相电路中,负载可以采用星形连接或三角形连接方式,这种连接方式会在电路中形成中性点或中线。

中线在三相电路中起着重要的作用,包括平衡电流、提高电路效率和安全性、减小三相负载的不平衡等。

首先,中线在三相电路中平衡电流。

三相电路是由三个相位相差120度的交流电源组成,当负载采用星形连接时,中线将三个相位的电流进行平衡。

在负载平衡的情况下,三个相位的电流大小相等,相位差为120度,这样可以减小无功功率的损耗,提高电路的功率因数。

其次,中线可以提高电路的效率和安全性。

中线可以作为电流的返回路径,使电流通过中线回到电源,从而形成了闭合的电流回路。

这样可以提高电路的效率,减少能量损耗。

同时,中线也起到了电流平衡的作用,减小了电路的不平衡负载,使电路工作更加稳定,提高了安全性。

此外,中线还可以减小三相负载的不平衡。

负载的不平衡是指三个相位的电流大小不等或相位差不为120度。

当负载不平衡时,会导致电压波动、功率损耗增加、设备过热等问题。

而中线可以通过连接负载中点,将不平衡的电流引导到中线上,从而减小不平衡负载对电源和负载设备的影响。

最后,中线在故障检测和定位中起着重要的作用。

当负载采用星形连接时,中线可以作为故障的参考点,便于快速找出故障的位置,并进行修复。

例如,当负载某个相位发生短路故障时,电流将通过中线回到电源,这样可以通过测量中线上的电流来判断故障的位置和严重程度。

综上所述,三相电路负载星形连接时中线起到了平衡电流、提高电路效率和安全性、减小三相负载不平衡以及故障检测和定位等重要的作用。

中线的应用可以使电路工作更加稳定可靠,减少能量损耗,保证供电和设备运行的安全性。

因此,合理使用和维护中线在三相电路中是非常必要的。

三相交流负载-——星形接法

三相交流负载-——星形接法
9、三相交流负载分析时的基本方法是什么?
三、合作探究,交流展示(选做)(3个)
10、有一个相电压为220V的三相发电机和一组对称的三相负载。若负载的额定相电压为380V,问此电源与三相负载应如何连接?画图表示。
11、在线电压为220V的对称三相电路中,每相接“220V、60W”的电灯20盏,画出连接电路图,并求各相电流和各线电流。
二、明确任务,自主学习(必做)(4-5个)
5、当三相负载的额定电压等于三相电源的线电压时,应采用连接方式;当三相负载的额定电压等于三相电源的相电压时,应采用连接方式。
6、三相电动机三个绕组的六个端子分别接在一块接线板的六个接线螺丝上,如下图所示,每个绕组额定电压为220V,问对称三相电源的电压为380V、220V时,各接线螺丝与电源线如何连接?
2、三相交流负载的三角形接法适用于条件下,最具代表性的三角形负载有。
3、三相交流负载三角形接法时,三相负载必须是对称的,三相负载的对称包括
、和三个方面。
4、三相对称负载三角形连接,接上三相电源后,各相负载两端电压等于电源的,线电流数值上等于相电流,相位上,对应相电流。
二、明确任务,自主学习(必做)(3个)
2、三相负载的星形接法适用于和场合中。
3、在三相四线制供电中,与间的电压叫线电压,用字母表示,市电一般为伏;与间的电压叫相电压,用字母表示,市电一般为伏。线电压是相电压的倍,电压超前相应电压。
4、对称三相负载作Y形连接时,Up=UL, Ip=IL,各相负载中的电流Iu=Iv=Iw,中线电流IN=。电力供电系统中,照明等生活用电是典型的三相负载接法,只能采用相线制供电,而且应特别注意:不许在线上安装和。
18、三相交流电的线电压、线电流无直接关系,而是要回到相电压、相电流中计算,再根据相、线之间的关系求解。

实验:三相交流电路中负载的星形接法——电工电子学实验报告

实验:三相交流电路中负载的星形接法——电工电子学实验报告

电工电子学实验报告姓名:________________________________年级:__________________________________学校:__________________________________时间:__________________________________20XX年XX月XX日指导老师:李教授N I =U I +V I +W I当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,中线N I =U I +V I +W I = 0,中线可以省去,且应的相电压30º;(2)三角形连接的负载如图所示:其特点是:L U =P U ;四、实验内容及步骤1.本实验采用线电压为220V的三相交流电源。

测量该电源的线电压和相电压,并记录之。

2.星形对称有中线:按下图接线,每相开3盏灯。

测各线电压、各相电压、各相电流,记录于表中。

3.星形不对称有中线:各相灯数分别为1、2、3盏。

重复步骤2,观察灯泡亮度有无变化。

4.星形对称无中线:除去中线,每相开3盏灯,测各线电压、各相电压(每相负载上的电压)、各相电流',记于表1中。

5.星形不对称无中线:各相灯数分别为1、2、3盏,重复步骤4,观察灯泡亮度有无变化,有何规律。

测量项目工作状态线电压/V 相电压/V 电流/AU AB U BC U CA U AO'U BO'U CO'I A I B I C I O对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线星形接法数据表五、实验数据及分析测量项目工作状态线电压/V 相电压/V 电流/AU AB U BC U CA U AO'U BO'U CO'I A I B I C I O对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线星形接法数据。

三相负载的星形连接实验说明

三相负载的星形连接实验说明

三相负载的星形连接实验说明
在安装有实验软件的条件下,双击该实验的图标将会翻开如下图的窗口.
1、将窗口最|大化(右上角蓝框中的方块) ,出现左下脚红框中的运行控制按钮
(见图) .
2、实验过程:点击左下脚的运行开关按钮(三角型按钮)将实验电路置于运行
状态.
3、图中Ia、Ib、Ic电流表测量线电流,Ioo ,电流表测量中线电流,V oo ,电压表测
量电源中点与负载中点电压,Vab、Vbc、Vca电压表测量线电压,Vao、Vbo、Vco电压表测量负载相电压.
4、通过开关SW1模拟有中线和无中线情况,闭合有中线,断开无中线.
5、按下表要求测量并记录(有中线情况SW1闭合)
负载条件有中线Ia (A ) Ib (A ) Ic (A ) Ioo ,
RVa RVb RVc
50% 50% 50%
30% 50% 80%
负载条件有中线Vab Vbc Vca Vao Vbo Vco
RVa RVb RVc
50% 50% 50%
30% 50% 80%
6、按下表要求测量并记录(无中线情况SW1断开)
7、用鼠标左键点击左下脚停止开关按钮(方块型按钮)使电路停止运行.
8、说明三相负载星接线电压与相电压的关系.对称和不对称情况中线的作
用.。

三相负载的星形联接和三角形联接

三相负载的星形联接和三角形联接

三相负载的星形联接和三角形联接电气设备的种类繁多,大部分工业设备是需要三相电源才能工作的。

并且对于单相电气设备来说也是按照一定的方式接在三相电源的一相上。

在三相供电系统中,三相负载有星形(Y)和三角形(△)两种联接方式。

1、负载的星形联接负载的星形联接如图3.2-1所示。

三相负载的一端联在一起接至电源的中线,另一端分别接至电源的相线A、B、C。

当忽略导线阻抗时,负载线电压和相电压即为电源线电压和相电压。

各电压和电流的正方向如图中所示。

设三相负载阻抗分别为则三相电流为由基尔霍夫电流定律可得中线电流1.三相对称负载所谓三相对称负载是指ZA=ZB=ZC=Z=|Z|这时三相电流有效值:于三相负载对称时,中线中无电流,因此可以将中线省去,这便构成了三相三线制的联接方式,如图3-6所示。

由于生产上的三相负载常常是三相对称的,如三相异步电动机等,因此,三相三线制的应用十分广泛。

2.三相负载不对称三相负载一般情况下是不对称的,由于中线的作用,三相负载电压仍然对称,各相负载均可正常工作。

但这时三相电流却是不对称的,因此,中线电流也不为零,中线不能省去,即需采用三相四线制供电。

为了保证中线的作用,在中线上不允许安装熔断器或开关。

图3.2-4是三相负载不对称时中线断开的情况。

根据节点电压法可得负载中点N'至电源中点N之间的电压:由基尔霍夫定律得各相负载电压可见,当中线断开时,负载相电压是一组不对称的量,这就会引起有的相电压过高,超过负载额定电压,有的相电压过低,低于负载额定工作电压,使负载不能正常工作甚至损坏负载。

因此,三相负载的相电压要求对称,而中线的作用就是使星形联接的不对称负载的相电压对称。

2、负载的三角形联接载三角形联接时,各相负载分别接在二根相线之间,如图3.2-6所示。

三角形联接时,没有中线,所以只有三相三线制供电方式。

若忽略线路阻抗,各相负载相电压等于电源线电压,即Up=Ul负载三角形联接时,相电流和线电流是不一样的,各相负载的相电流为根据基尔霍夫电流定律,线电流为当三相负载对称时,则有取,则三相负载相电流为一组三组对称的量。

《电工技术》教学课件 第三章 三相电路 负载星形连接的三相电路

《电工技术》教学课件 第三章 三相电路 负载星形连接的三相电路

IU
UU ZU
U P00
Z Z
UP Z
(00
Z
)
IP Z
IV
UV ZV
U P(1200 )
Z Z
UP Z
(1200
Z
)
IP Z
120
IW
UW ZW
U P1200 Z Z
UP Z
(1200
Z)
IP
Z
120
由此可见,在负载对称的 情况下,每相负载上电流 的大小(有效值)相同, 相位彼此相差1200,即相 电流也是对称的。因而, 只需求出一个相电流,其 余推出即可 。
灯泡被烧毁;三楼的灯不亮。
R3 R2 V
W
三、操作训练
三相正弦交流电路负载星形联接分析
(3)根据以上分析,照明电路不能采用三相三线制供电方式。且中线上不
能接开关和保险丝。
U
中线的作用在于,使星形连接的不对称负载得到相等
一层楼 ...
N 的相电压。因为负载不对称而又没有中线时,负载上
可能得到大小不等的电压,有的超过用电设备的额定
五、归纳总结
(1)三相负载星形连接时,无论负载对称与否,负载上的相电压、线电压等于电 源的相电压、线电压。因而: 相电压对称,线电压对称;负载的相电流等于相应的线电流。 (2)当三相电路对称时,三个相电流也是对称的,所以中性线上的电流为零,所 以,三相负载对称的电路也可以采用三相三线制的联结方式。 (3)若负载不对称时,不能采用三相三线制!因为此时各相负载上的电压将会出 现不对称现象,负载不能正常工作。并且,中线上不能安装开关和保险丝!
三、操作训练
三相正弦交流电路负载星形联接分析
(2)若一楼断开,二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等(设二楼灯的数量为三层的

电路基础-负载星型连接

电路基础-负载星型连接

星形接法ACB N ZZZ三角形接法AC B ZZ Z•••负载也有两种接法:负载星形联接的三相负载1、负载对称的星形(Y 形)联接负载对称是指三相负载的复阻抗相等。

Z A Z BZ CN’+-ABCN A U BU C U Z NAI CI BI NI 三相四线制供电对称三相电源火线零线Y 形联接电路的特点是:1)、各负载所受电压是电源相电压。

相电流(负载上的电流):CNBN AN I I I 、、A C BN Z AZ CZ BANu BNu CNu Ai C i Bi ANi CNi BNi 线电流(火线上的电流):CB A I I I 、、线电流等于相电流中线电流等于零,可以省去中线,成为Y 形联接的三相三线制电路。

三相三线制电路在实际应用中极为广泛。

如:三相电动机,其内部电路是对称的,所以可以不连接中线。

ZZZN’+-ABCNA U BU CU AB U BC U CAU 对称三相电路的计算可以利用电压电流的对称性,只计算其中一相(如A 相),另外两相直接从对称性推出。

例2、负载不对称Y 形联接1)、有中线时负载不对称时,负载各相电流是不对称的,中线电流也不为零。

电流的计算应按单相电路的计算方法分别对每一相进行计算。

Z a Z bZ cN’+-ABCNAU BU CU Z NAI CI BI NI照明电路的一般画法零线上不能加刀闸和保险A B CN. . .. . .. . .一层二层三层讨论照明电路能否采用三相三线制供电方式?ACB ...一层楼二层楼三层楼N不加零线会不会出现问题?设线电压为380V 。

A 相断开后,B 、C 两相串连,电压U BC (380V )加在B 、C 负载上。

如果两相负载对称,则每相负载上的电压为190V 。

问题1:若一楼全部断开,二、三楼仍然接通,情况如何?ACB ...一层楼二层楼三层楼分析:结果二、三楼电灯全部变暗,不能正常工作。

关于零线的结论负载不对称而又没有中线时,负载上可能得到大小不等的电压,有的超过用电设备的额定电压,有的达不到额定电压,都不能正常工作。

三相负载的星形连接实验报告

三相负载的星形连接实验报告

三相负载的星形连接实验报告
三相负载的星形连接实验报告
1. 简介
本实验旨在研究三相负载的星形连接方式对电力系统的影响。

通过实验数据的采集和分析,探究星形连接方式在三相负载中的特性和优势。

2. 实验设备和方法
实验设备
1.三相交流电源供应器
2.电力负载箱
3.三相功率计
实验方法
1.将三相交流电源供应器的输出接入到电力负载箱。

2.依次连接三个负载到电力负载箱的三个相位。

3.使用三相功率计测量电压、电流和功率参数。

4.记录实验数据并进行分析。

3. 实验结果与讨论
实验数据
采集的实验数据如下:
•相电压(V):A相(220 V)、B相(220 V)、C相(220 V)•相电流(A):A相(5 A)、B相(6 A)、C相(4 A)
•功率因数:
实验分析
根据实验数据,我们可以得出以下结论: 1. 三相负载的星形连
接方式能够提供稳定的相电压,每相电压为220 V。

2. 由于负载的不平衡性,各相的电流不相等。

3. 根据功率因数为,可以计算出三相
负载的总视在功率。

4. 星形连接方式可以降低电力系统的不平衡度,提高系统的稳定性和效率。

4. 结论
通过本实验,我们验证了三相负载的星形连接方式在电力系统中
的优势和特性。

星形连接方式能够稳定提供相电压,并降低系统的不
平衡度。

在电力系统设计和运维中,应充分考虑使用星形连接方式来
提高系统的稳定性和效率。

5. 参考文献
暂无参考文献。

电工技术:三相负载的连接方式

电工技术:三相负载的连接方式

三相负载的星形连接
U 中性点 中性线 L1 相线 (端线、火线) 相电压:uU、uV、uW
N
N 中性线(零线)
N'
ZU ZW
线电压:uuv、uvw、uwu 相电流:iU、iV、iW 线电流:i1、i2、i3
W
ห้องสมุดไป่ตู้
V
ZV
L2 相线 (端线、火线)
L3 相线 (端线、火线) Y:三相三线制 Y0:三相四线制
三相负载的三角形连接
U 中性线未接 L1 相线 (端线、火线)
Z UV
N
N 中性线(零线)
Z WU
W
V
Z VW
L2 相线 (端线、火线)
L3 相线 (端线、火线)
三相负载的三角形连接
L1
i1
相电流:iUV、iVW、iWU
线电流:i1、i2、
Z UV
iUV
i3
iWU
Z WU
L2
i2
Z VW
iVW
L3
i3
三相负载的三角形连接
L1
i1
相电流:iUV、iVW、iWU
线电流:i1、i2、
Z UV
iUV
i3
iWU
Z WU
L2
IVW I
3
U 31
i2
Z VW
iVW
I2 I
IWU 30
U 12 I 30 UV
I1 IWU
30

L3
i3
UV
IVW
U 23
三相负载的三角形连接
IVW I
3
U 31
I 1 I 2
30 3I UV 30 3I VW 30 3I WU

三相负载的星形联接

三相负载的星形联接

三相负载的星形联接三相负载的连接方法也有两种——星形联接和三角形联接,首先分析三相负载星形联接系统。

三相负载星形联接的电路图如5-8图所示。

三相负载为ZU、ZV和ZW,三相负载的一端连在一起接至电源的中线,另一端分别连接至电源的相线U、V、W。

由电路图可以清晰的看到,每相负载的电压就是电源的相电压,即:ZU的电压为,ZV的电压为,ZW的电压为。

因此有依据基尔霍夫电流定理,中线电流为在三相电路中电流分为线电流和相电流。

流过相线的电流称线电流,图5-8 电路中的、、分别为流过相线U、V、W的电流,是线电流。

线电流的有效值用Il表示。

流过负载的电流称相电流,图5-8电路中的、、分别为流过负载ZU、ZV、ZW的电流,是相电流,相电流的有效值用Ip表示。

在三相负载星形联接的电路中明显有:= ,=,=即对每相都有:5.2.1对称三相负载电路在三相电路中,假如三相负载的阻抗相等,则称为对称三相负载。

由对称三相电源和对称三相负载组成的三相电路称为对称三相电路。

由于三相电路是正弦电流电路的一种特别类型,因而正弦电路的分析方法对三相电路完全适合,而对于对称三相电路,由于对称性而引起一些特别规律,利用它可以化简运算。

设对称三相负载并假设三相电源为则:其中、、为大小相等,相位上相互差120°,三相对称量,其相量图如图5-10所示。

因此中线电流为中线电流为零,即中线无电流通过,此时中线可以不要,此时可得到如图5-9电路,这就是三相三线制电路,这个电路工作状况与有中线状况完全相同,因此电路的分析计算方法也与有中线状况完全相同。

要特殊留意的是,三相负载星形联接采纳三相三线制供电的前提是三相负载必需对称。

工业生产中大量使用的三相电动机的三个绕组采纳星形连接时就是一种对称三相负载,因而经常使用三相三线制供电。

例对称三相四线制的线电压为380V,每相负载阻抗为Z=10∠53.1°Ω,负载为星形联接,求各相的相电流。

实验五、三相负载星形连接电路的研究

实验五、三相负载星形连接电路的研究

实验五、三相负载星形连接电路的研究一、实验目的:1、掌握三相负载星形连接的接线方法;2、学会用万用表测量三相四线制供电中三相负载的线电压U L及相电压U P;3、研究零线(中线)在三相负载星形连接中的作用。

二、实验器材:1、万用表(MF-47型)1个2、实验板1块三、实验内容:(一)三相负载星形连接电路线电压U L及相电压U P的测量;1、按图接线,并经老师检查无误后方可送电;2、合上开关K1,并开启三相负载使九灯全亮;3、将万用表开关调至交流电压档500V量程位置;4、用万用表测三相电压U AB、U BC、U CA,填于表(5-1)中,再测相电压U AO、U BO、U CO填于表(5-1)中,并关掉开关K.(二)零线作用的研究1、保持零线(中线)接通,合上开关K1,使A相亮一灯,B相亮二灯,C相亮灯全亮。

用万用表测U AB、U BC、U CA,U AO、U BO、U CO。

并观察三相灯泡亮度是否一样,将结果记录于表(5-1)中。

2、先断开关K1,再将零线拆掉,使三相负载A相亮一灯,B相亮二灯,C相亮三灯,再用万用表测U AB、U BC、U CA,U AO、U BO、U CO。

并观察三相灯泡亮度是否一样,将结果记录于表(5-1)中。

四、实验电路接线图:六、实验注意事项:1、本实验电源电压为380V/220V三相四线系统,电压高,有触电危险,故学生实验操作时应特别小心,以防触电事故发生;2、接线完毕后,各组须报告指导老师检查无误后方可送电;3、正确使用万用表,以防烧表事故发生。

七、实验思考题回答:1、根据实验结果,说明对称负载星形连接电路的电压特点是什么?2、根据实验结果及观察到的灯泡亮度变化,说明零线(中线)在不对称负载星形连接电路中的作用。

学会三相负载星形和三角形的连接方法

学会三相负载星形和三角形的连接方法

三相交流电路电压三相交流电路电压、、电流的测量一、实验目的1、学会三相负载星形和三角形的连接方法,掌握这两种接法的线电压和相电压,线电流和相电流的测量方法。

2、了解星形负载情况下中线所起的作用,了解三相供电方式中三线制和四线制的特点。

3、学会判定相序的方法二、实验原理1、三相负载可接成星形或三角形,当三相对称负载作星形连接时,线电压L U 是相电压P U 倍。

线电流L I 等于相电流P I ,即L U P U ,L I =P I在这种情况下,流过中线的电流0I =0,所以可以省去中线。

当对称负载作三角形时,有L I P I ,L U =P U2、不对称三角负载做星形连接时,必须采用三相四线制接法,而且中线必须牢固连接,以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。

倘若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损害;负载中的一相相电压过低,使负载不能正常工作,尤其是对于三相照明负载,无条件地一律采用星形接法。

3、当不对称负载做三角形连接时L I P I ,但只要电源的线电压L U 对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。

4、电源线相序确可用实验的方法来测定,它实际上是一个星形连接的不对称电路,负载的一相接入电容器,另外两相接入相同的白炽灯泡,适当选择电容器C 的值,可使两组灯泡的亮度有明显差别。

三、实验设备1、三相电源2、交流电压表、交流电流表各一块3、实验台挂箱四、实验内容三相负载星形连接(三相四线制供电)按图5-1连接实验电路。

1、测量有中线时负载对称和不对称的情况下,各线电压、相电压、线电流(相电流)和中线电流的数值,数据列入表5-1。

2、拆除中线后,测量负载对称和不对称,各线电压、相电压、线电流(相电流)的数值。

观察各灯泡的亮暗,测量负载中点与电源中点之间的电压,数据列入表5-1。

表5-1按图5-3接线,使其中一相为电容C=2µF,另两相为功率相同的灯泡20W,测定相序,设接入电容负载的电源为A相,所接灯泡较亮的电源为B相,较暗的为C相。

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;=
。 。 。 。

2、三相负载不对称且有中线时的计算过程:
=

=
;=
;=
;=

五、三相负载的功率
1、有功功率
(1)负载对称时P=

(2)负载不对称时:应每相分别计算,三相总功率为各相功率代数
和。
P=

2、无功功率
(1)负载对称时Q=

(2)负载不对称时:
Q=

3、视在功率
(1)负载对称时S=

(2)负载不对称时:应每相分别计算,三相总功率为各相功率之和。
(1)单相容性负载上流过的电流和R2、C的值; (2)线电流、、和中线电流; (3)电路总有功功率P。
【课后练习】 一、判断题 1、当三相负载作星形联结时,负载越接近对称,中性线上的电流就越 小。( ) 2、三相四线制电路,已知=10∠200A,= 10∠-1000A,=10∠1400A.则 中性线电流IN=OA。 ( ) 3、三相电路的总功率因数等于各相负载的功率因数之和。 ( ) 4、中线的作用是在负载不对称的情况下,保证有对称的相电流。 (
关系是
.
2、三相异步电动机工作时的每相定子绕组电阻为30Ω,等效感抗为
40Ω.绕组额定电流为4.4A,线路的线电压为380V。欲使电动机工作于
额定状态,其绕组应作 形连接,工作时的线电流为
,三相有
功功率P= , 三相无功功率Q=
,三相视在功率S=
.
四、计算题
1、如图所示三相电路中,三相电源和三相负载对称,电源线电压
=380∠300V,各相负载电阻R=6Ω,感抗XL=8Ω。求线电流、中线电
流、三相对称负载消耗的有功功率,并画出相量图。
2、有一对称三相负载连成星形,已知电源线电压为380 V,线电流为 6.1 A,三相功率为3.3 kW,求:每相负载的电阻和感抗。
3、三相对称负载,每相复阻抗Z=40+ j30Ω.接成星形连接,接于线电 压uAB=380sin ωt+ 30O)V的三相电源中。试求:

三、线电流、相电流和中线电流
1、相电流
(1)定义:
(2)符号:

2、线电流
(1)定义:
(2)符号:

3、中线电流
(1)定义:
(2)符号:

(4)中线的作用:

四、三相负载星形连接时的计算
1、三相负载对称时的计算:

用相量解析式计算过程:
=

=
;=
。 。 。
;=
(3)方向: (3)方向: (3)方向:
教学重点:1、掌握三相对称电路功率的计算。 2、熟练掌握对称三相电路的分析和计算。
教学难点:对称三相电路的分析和计算。
课时安排:4节 教学过程: 【知识点回顾】 一、星形接法
1、。
二、线电压和相电压
1、线电压:
。符号:

2、相电压:
符号:

3、线电压和相电压的关系:
第2题图 V,负载均对称,R=20Ω,
求线电流IL。
2、三相对称负载Z=20∠30 OΩ,电源线电压380 V,现由于故障,如图 中一位置断开,求此时各相线上的线电流大小、中性线中的电流、三相 负载消耗的总功率P。
3、在如图所示的电路中,三相电源的线电压为380V,Zl、Z2、乙为三台 型号相同的加热炉,其额定电压为220V。由于发生故障,原来正常工作 的三台加热炉中,22、23的炉温下降(但比室温高),而Zl炉温未变。 经检查,加热炉仍完好。
10.2 三相负载的星形连接
考纲要求:1、掌握三相对称负载星形联接的三相电路中线电压与相电压、 线电流与相电流之间的关系。 2、理解中线在电路中的作用。 3、掌握三相对称电路功率的计算。 4、熟练掌握对称三相电路的分析和计算。
教学目的要求:1、掌握三相对称负载星形联接的三相电路中线电压与相电 压、线电流与相电流之间的关系。 2、理解中线在电路中的作用。 3、掌握三相对称电路功率的计算。 4、熟练掌握对称三相电路的分析和计算。
S=

【课前练习】 一、判断题 1、复阻抗相等的三相负载,称为三相对称负载。( ) 2、中性线不准安装熔丝和开关,并且不可采用钢芯导线。( ) 3、当三相负载越近于对称时,中线电流越小。( ) 4、作星形联接的三相负载,若负载不对称,则相电流就不等于线电 流。 ( ) 5、在三相交流电路中,若用电流表测出的各相电流都一样,则表明三
(1)在正常工作状态下,三台加热炉应如何接到三相电源上?请在 图中画出;
(2)该电路发了什么故障?请在图中标出故障点。
4、如图 所示,电源的线电压为U,三相对称负载的额定电压为,三相
对称负载的复阻抗为Z∠Φ1,则:
(1)将三相负载连接入电路。
(2)若三相负载的有功功率为P,现欲将三相电路的功率因数提高到
总功率为6kW,则电源线电压为 ( )
A. 440V B.380 V C.200V D.100V
三、填空题
1、三相异步电动铭牌上额定电压是220V/380V,接法是△/Y,则当三相
电源线电压是380V时,三相异步电动机绕组应接成
接法,
当三相电源线电压是220V时,三相异步电动机绕组应接成
接法,在两种连接方式下,电动机消耗的功率分别是PY与P△两者大小
【巩固练习】 1、如图所示,已知Z=11+ 称电源上, 求电流I。
j11Ω,R=38Ω,接在线电压为380V的三相对
2、(2006单招考题)如图所示工频交流电路中,三相四线制电路接有 对称星形联接的感性负载,其电源的线电压为380V,每相负载是由6Ω 的电阻和感抗为8Ω的电感串接而成,此外在C相上还接有额定功率为3. 3KW,功率因数cosΦ=0.5的单相容性负载。设A相电压初相为零,试 求:
) 5、中线电流是三个相电流之和,所以中线的截面积应该比火线截面积 大.( ) 6、在三相功率计算式P= ULILcosΦ中,Φ是指线电压与线电流之间的 相位差。( ) 二、选择题
1、三相对称负载作星形连接,由三相三线制电源供电,假如一根相线 断开,则负载消耗的功率将是原来的 倍。 ( )
A.0. 25 B.0.33 C.0.50 D.0.67 2、有一对称星形负载接于线电压为380V的三相四线制 电源上,电路如图所示。当M点断开时,U1为 ( )
A. 220V B.380V C.190V D.OV
三、填空题
1、电路如图所示,线电压为380V,Z=80+j60ΩQ,当A相的Z短路时,A1

当A相的Z断开时,A2为
A,V为
V。
2、如图中,如果线电压=380∠30OV,Z=55∠-30OΩ,则第一相负载的相
电流=

第1题图
四、计算题 1、如图所示,电源线电压UL=380 XL=XC=10Ω,
(1)相电流,,。和ia,ib,Iic (2)三相有功功率,无功功率,视在功率。 (3)中线电流IN。
【例题讲解】 例1:如图所示,三相四线制电源的电压为380v/220v,接有对称星形 联接的电阻负载,其
总功率为198W,此外,在c相上接有额定电压为220V,功率为33W,功率 因数cosΦ=0.5的感性负载。试求各相线电流、、及中线电流,设= 220∠00V。
相负载是对称的。( )
二、选择题
1、某三相电路中的三个线电流分别为iA=
18sin(314t+300)A,如iB=
18sin(314t-900)A,ic=18sin(314t +1500)A,当t=7s时,这三个电流之和
i=iA+iB+ic等于 ( )
A. 18A B.18A C.18A D.0
2、已知三相对称电路,负载作Y形联接,每相阻抗Z=10∠600Ω,三相
cosΦ2,可将图中的三角连接的三个完全一样的电容器连接入电路,所
需的电容器C=
F.
5、在图所示的三相交流电路中,三相对称电源的线电压为 =380∠300V,XC=38Ω,试求:、、、。
6、三相四线制电路电源线电压为380V,三个电阻性负载联成Y形,如图 所示,每相负载电阻为11Ω,求:
(1)负载相电流、线电流及中线电流; (2)若中线断开,A相短路,求各相电压和电流; (3)若中线断开,A相断路,求B、C各相电压和电流。
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