电工技术席时达

Il IP
18
第二节、负载的星形联结
（三） 各相电流可分成三个单相电路分别计算
IU
W
U
N
+ U–U
–– V U+V UW
IV
IW
Iu
+ U–u
UW –
u
ZU
N' Z–VUV+
+w IwZW Iv v
+
即
IU
UU ZU
IV
UV ZV
IW
UW ZW
19
第二节、负载的星形联结
若三相负载对称 ZU ZW ZV Z
IU ( 1 1 1200 11200 ) 0 负载对称时：中性线无电流,可省掉中性 线，成为三相三线制系统
负载不对称时：中性线有电流,中性线不
能除，否则负载上三相电压不对称，不能
.
对称三相电动势的瞬时值之和为 0 EV
即：eU eV eW 0
或 EU EV EW 0
相序——三相交流电到达正最大值的顺序。
供电系统三相交流电的相序为 U V W。
8
第一节、三相电源
二、三相电源的星形联结
星形联结
发电机三相绕组端线的联结方式
（一）联结方式
三角形联结
三相四线制电源
380/220伏
+ eU –N +eW– – eV +
中性点
U 端线(相线、火线)
N 中性线(零线、地线) 在低压系统，
V 中性点通常接 地，也称地线 9
W
第一节、三相电源
+
+ + – U 端线(相线、火线)
eU –N +eW– – eV +
中性点
UU
–
UUV
––
N 中性线(零线、地线)
UV
UWU
+–
U+WU–+VW +
定子 转子
铁心（作为导磁路经） 匝数相同
三相绕组 空间排列互差120 ——直流励磁的电磁铁
电磁感应 V2 •
W1
U1
• N
+
-
S
U2
定子
• W2 绕组
转子 V1 三相交流发
电机示意图5
（二）工作原理
第一节、三相电源
转子磁极匀速旋转，在各绕组中产生正弦感
应电动势，这些感应电动势的幅值、频率相等，
相位相差1200，相当于3个独立的交流电压源。
U–+VW +
V UV
W
UV
UUV
30°
UU
1•
U UV
COS30
2
•
UU
根据KVL定律
由相量图可得
UUV UU UV UVW UV UW UWU UW UU
UUV 3UU 3 UU30
线电压
3UP
30
Ul
30 11
相电压 线电压
第一节、三相电源
线电压 Ul= 3 UP ，且超前相应的相电压300
则有
IIUWUZUZUUW W
UU Z UW
Z
IV
UV ZV
UV Z
所以负载对称时，三相电流也对称。
负载对称时，只需计算出任一相电流，其 它两相电流可根据对称性直接写出
如：IU 10 30 A
可知：IV 10 90 A
IW 10 150 A
20
第二节、负载的星形联结
（四）中性线电流等于三相电流之和
V W
输出两种电压：
相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压。
UU、UV、UW
有效值Up
线1 电压：端线与端线间的电压。
UUV、UVW、UWU
有效值Ul
10
（二) 线电压与相电压的关系
第一节、三相电源
相量图
+
+
+ – U UW
eU –N
UU
–
UUV
+eW–
–eV
– +U+V
–
N
UWU
–
UW +
N电源 U 中性点
N –
W + UW
+
UU –
– UV +
V
u N'负载
ZU 中性点
N' ZV
w ZW
v
三相负载 的负阻抗
负载星形联结的三 相四线制电路
16
三、负载星形联结时的电路基本关系
（一）每相负载电压等于电源相电压。
U+
N U–U ––
W
U+V
V UW
+
+u
UW –
U–u
ZU
N' –ZVUV+
2.负载的联结
星形（ Y ）联结
星形（ ）联结
14
第二节、负载的星形联结
星形（Y）联结即把大量单相负载分成3组，分 别接电源L1－N、L2－N和L3－N之间，称为U、V、 W三相负载，组成不对称的三相负载。 不接中
性线
有中性 线
15
第二节、负载的星形联结
负载星形联结的联结形式（三相不对称负载）
+w ZW
v
若不计中性线及各相线的阻抗
Uu UU
Uv UV
Uw UW
17
第二节、负载的星形联结
（二）相电流等于相应的线电流。
IU
W
U
N
+ U–U
–– V U+V UW
IV
IW
Iu
+ U–u
UW –
u
ZU
N' Z–VUV+
+w IwZW Iv v
+
相电流IP ：流过每相负载的电流 Iu、Iv、Iw 线电流Il：流过端线的电流 IU、IV、IW
三相线电压也是对称的。 实际中: 相电压 UP=220伏,
线电压 Ul= 3UP=380伏
12
概述
第二节、负载的星形联结
1.负载分类
三相负载：需三相电源同时供电
负载
(三相电动机等)
单相负载：只需一相电源供电
(照明负载、家用电器)
三相负载
对称三相负载：ZU=ZV= ZW (三相电动机)
不对称三相负载： 不满足 ZU =ZV = ZW (将单相负载接到三相电源的三个相上)
1
第一节 三相电源 第二节 负载的星形联结 第三节 负载的三角形联结 第四节 三相电路的功率
第一节、三相电源
现代电力系统中的供电方式几乎全部采用 三相正弦交流电。
原因： 三相输电比单相输电节省导线材料 三相交流电机比单相交流电机性能好、 经济效益高。
4
一、三相电压的产生
第一节、三相电源
（一）三 相交流发 电机结构
(首端) U1 V1 W1
+
+
+ V2 •
eU
eV
eW
–––
U1
• N
+
-
定子 • W2
绕组
(尾端) U2 V2 W2
三相绕组示意图
S
W1
V1
转子
U2
三相交流发电机示意图 6
第一节、三相电源
三相电动势瞬时表示式 相量表示
eU Em sin t
eV Em sin( t 120 )
eW Em sin( t 120 )
EU E 0 E
EV E 120
EW E 120
（三）波形图
（四）相量图
Em
.
eU eV eW
EW
120° 240° 360°
O0
2
t
120° . 120° EU
.
EV
7
第一节、三相电源
（五）三个正弦交流电动势满足特征
.
幅值相等
EW
频率相同
对称三相电动势
相位互差120°
120° . 120° EU
IU
W
U
N
+ U–U
–– U+V V UW
IV
IW
百度文库Iu
+ U–u
UW –
u
ZU
N' Z–VUV+
+w IwZW Iv v
+
中线电流（三相负载不对称）：
IN IU IV IW
21
第二节、负载的星形联结
若三相负载对称，则有
中线电流 IN IU IV IW IU IU 1200 IU1200