12--3__三相电源、三相负载的连接方法

UCA
UA B
N
IB
B
IC
UBC C
＋
从可知, 星形连接时，线电流与相电流的关系为:
I AI a,I BI b,I CI c
即星形连接时线电流和对应的相电流相等。 •Ιp= ΙL
星形接法的两组电压
e 相电压：火线对零线间的电压。
u AN e A u BN e B
c
u CN e C
eC
eB
eA
注意规定的 正方向
线电压和相电压的关系：
UCN
UABUANUBN
UAN UBN
UBN
30
UAB
UBN
UAN
U AB 3U AN 30
U AB U AN U BN 3 U A N 30
同理：
U BCU BNU CN 3U BN30
U CAU CNU AN 3U CN30
三相电压瞬时表示式
相量表示
u1Ums int
u 2U m si n t(12 )0
u3U msi nt (12)0
U 1U0U U 2U120
U3 U120
波形图
相量图
u
u1 u2 u3
.
U3
120° .
120° 240° 360°
O
2
t
120°
U1
120°
.
U2
三个正弦交流电动势满足以下特征 最大值相等
假设该电路所接负载也是对称的，那么三个相电流
Iab Ibc Ica 也应是大小相等、相位依次相差
120°的对称电流，如图下所示。
三角形连接线电
流和相电流的相
Ib
量关系： － Ia b
线电流和相电流的关系为：
IA Iab Ica IB Ibc Iab IC Iab Ica
33IIbacb3300 3Ica30
电源三角形——△
UL 3UP
I1 3Ip
UL=Up
12.3.3 负载星形联结的三相电路
分类 负载
三相负载：需三相电源同时供电
如 ：三相电动机等 单相负载：只需一相电源供电
如： 照明负载、家用电器
三相负载
对称三相负载：Z1=Z2= Z3 如：三相电动机
不对称三相负载： 不满足 Z1 =Z2 = Z3 如：由单相负载组成的三相负载
线电压 UL：端线与端线间的电压。 线电流 ΙL：端线与端线间的电流。
• 12.3.2. 1 星形——Y 连接
•
将A、B、C三相电源的末端连在
一起，组成一个公共点N，对外形成A、B、
C、N四个端子，这种连接形式称为三相电
源的星形连接或Y形连接， 如图下所示。
＋
Ia Ua
－
－
Uc
Ic
－
Ub ＋
Ib
A IA
第12章 交直流电基础知识
第3节
三相电源、 三相负载 的连接方法
12.3.1. 三相交流电的产生
•三相交流电是由三相发电机产生的。三相
(首端) A B C
发电机主要由定子和转子组成。如图
+ ++
工作原理：动磁生电
A
定子
•
Y
S
Z
•
+ • 转子
-
N
C
B
e–A e–B e–C
(尾端) X Y Z
图2 三相绕组示意图
转子是一个可以旋转的磁极，由永久磁铁或电磁铁 组成。在发电机工作时，转子在 外部动力带动下以
角速度ω旋转，三个定子绕组都会感应出随时间按
正弦规律变化的电势，这三个电势的振幅和频率相 同，且由于三组线圈在空间位置上相差120°，故 相位差互为120°，因此称这组电源为正弦三相对 称电压源，可将其表示为
A
u AN
N
u BN
uCN
B C
UAN U P 0 UBN U P 120 UCN U P 240
UCN
120
120 120
UBN
UAN
线电压：火线间的电压。
u AB u BC u CA
UUU CBAACB UUU CBANNN UUU ACBNNN
A
u AB
N
B
u BC
C
u CA
_
+
e
e
+
_
X
图1 三相交流发电机示意图
A
X
•
图3 每相电枢绕组及其电动势
发电机结构
铁心（作为导磁路经）
定子
匝数相同
三相绕组 空间排列互差120
转子 : 直流励磁的电磁铁
• 定子是固定不动的部分，在定子的槽中嵌入三组
线圈，即AX、BY和CZ； 首端分别为A、B、C，末 端分别为X、Y、Z。每组称为一相，每相线圈的匝 数、形状、参数都相同，在空间上彼此相差120°；
Z Y
N
eB B
C
e e C A
ec
ZX Y
eB
A （火线）
N （中线） B （火线） C （火线）
三相四线 制供电
A 火线（相线）: B
C
中线（零线）：N
三角接法
Z •A
A
uAB u CA
C•
Y
B
X
•
B
uBC C
相电压 Up ：端线与中性线间（每相绕组）的电压。 相电流 Ιp ：端线与中性线间（每相绕组）的电流。
频率相同
称为对称三相电动势
相位互差120°
对称三相电动势的瞬时值之和为 0
即u： 1u2u30
或 U 1U 2U 30
三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。
供电系统三相交流电的相序为 L1 L2 L3
12.3.2. 三相电源的联结：
星形接法
也就是发动机的 定子三相线圈的 连接方式
A
eA
X
eC
法称为三相电源的三角形连接，简记为△形连
接，如所示。图中AZ、BX、CY分别连在一起， 引出端线A、B、C，从而构成△连接。
－＋ ＋
－
a Ia b
IA
A
Uc
Ua
Ica c
来自百度文库
－ Ub ＋ Ibc b
IB
B
IC C
从上图知:线电流和相电流的关系为
IA Iab Ica
IB
Ibc
Iab
IC
Ica
Ibc
UCA
UCN
UAB
UBN
UAN
UBC
星形联结时线电压与相电压的通用关系表达式：
U l 3U p 30
Up ---为相电压
U ---为线电压 l
在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为
U P22 V0U l 38 V0
•
12.3.2. 2 三角形连接
•
将三个电源的首尾依次相接组成一个
三角形，再从三个端子分别引出端线，这种接
负载的两种接法:
A
A
Z
N
Z
Z B
B
C
C
•
Z
Z
•
•
Z
星形接法
三角形接法
负载的联接原则
• 负载的接入原则
应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电 源的联接方式无关。 – 尽可能使电源的各相负荷均匀、对称，从而使三 相相电量源 为趋0）于平衡（星形连接中IN=0,三角形连接中I
－ Ibc
Ic
Ica
3 0°
3 0° Ibc
3 0 ° Ia b － Ica
Ia
I1 3Ip
三角形连接时的电压相量图如图所示：
A
Uc
Ua
C
Ub
B
显然，线电压和相电压相等，即
U AB U a,U B CU b,U C A U c UL=Up
总结：电源Y-△连接
电源星形——Y 连接
Ιp= ΙL