10.2 三相负载的星形连接

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。
) 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 ( )
【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：
(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
；=
。 。 。 。
。
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。
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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。 (
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
(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。
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
=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：
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。
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
为
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，
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
。
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、定义： 。
课型：复习
2、对称负载的定义：
。
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：
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。
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