电工基础071.第71课时.负载星形联接的三相电路

12 1 p
l
3U 30 3U 90 U 90 U 23 2 p l 3U 30 3U 150 U l 150 U 31 3 p U1 U 2 U 3 U p
U12 U 23 U 31 U l
U l 3U p
+ L1
I 1
U 1
N –
U 2
– –
N
I N
I 2
I 3
R1
N R3 R2
L2 +U 3
+ L3 25
L1
I 1
U 1
+
N
L2 L3
– – –
I N
I 2
I 3
R1 N R3
例1 ： u12 380 2 sin( 314 t 30)V
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28
29
30
2.非对称三相负载星形联接电路的电压与电流 三相交流电路中，只要有一相负载阻抗不 同（阻抗的大小不同或阻抗角不同），电路称 为非对称三相电路。例如：
ZA=10Ω ZC=5Ω ZB=5Ω
Z A 530
ZC 5
阻抗角
Z B 590
ZA ≠ ZB= ZC
3)线电流＝相电流
12
U 1 I 1 Z1 U 2 I 2 Z2 U 3 I 3 Z3
负载 Y接带中线时, 可将各相分别看作单相电路计算
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L1
I 1
N – – – U L2 +2 L
3
U 1
+
I N
Z1 I z1
N
'
判断对错
Z2
I 2

I 2 (120 )

U 3
I 1

I 3
120° 120°

I 2
U 2
I 1
U 1
对称三相负载星形联 接电路的电流相量图
对称三相负载星形联接电路的电流三相对称
I I 0 I 1 2 3
（3）对称三相负载星形联接三相电路，中线电流为零， 故中线可省
相电压 线电压
U1 U 2 U 3 U p U12 U 23 U 31 U l 3U p
Il I p
② 相电流等于线电流
③ 三相负载的相电压、线电压及相（线）电流 三相对称，只需计算其中的任意一相，其余二相可依 据对称关系和相序关系写出。
④ 中线电流 IN = 0 ，中线可省（ 三相三线星形 联接使用， 如三相交流电动机星形联接使用）。
U U U A A NN
②负载的相 电压不等于电 源的相电压！
U U U B B NN U U U C C NN
③中点（N和 N ）间的电压 负载的中点 N 处
由
则
I I 0 I A B C U U U A A N N IA ZA ZA U U U B NN B IB ZB ZB U U U C NN C IC ZC ZC U U U U U U A NN B NN C NN 0 ZA ZB ZC
L1
U 12 U L2 31 Z1 U 23
N Z2
I 1 U
N
U 31
1
U 1
Ul
U 3 30°U p
120°
Ul
30°
U 12
U 1
U 2
U 2 I 2
L3
I 3
U 3
Z3
Up U p 120° 30° U Ul 2
U 23 U3
一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电 例 1 ： 源线电压 u12 380 2 sin( 314 t 30)V 。 负载为 电灯组， 若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性线电 流 IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流及 中性线电流 IN 。
3.2 三相电路中负载的连接
三相负载：需三相电源同时供电 负载 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 对称三相负载：Z1=Z2= Z3 三相负载 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
三相负载的连接 三相负载也有 Y和 两种接法。 1 分类
I A
＋
A
U C C U
N N U
B U
U · U
A
A
图(a)非对称三相负载星 形联接无中线电路
B U
图(b) 电压相量图
三相负载非对称星形联接无中线时的特点
①负载的线 电压等于电源 的线电压！
U U AB AB U U BC BC U U CA CA
30 U 12 3 I1 Z1
何为三相负载非对称? 在三相交流电路中，只要有一相负载的阻抗不 同（阻抗的大小或阻抗角不同），即为三相负载非 对称。例如： Z1 Z1 Z1=∞
N
N
N
Z3 Z2 Z1≠Z2≠Z3
Z3 Z2 Z1 = Z2≠Z3
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Z3 Z2
一相负载开路
不对称负载
R2
R1=R2= R3 = 5 ，
求线电流及中性线电流 IN ;
+ U 3
U 2
+
380 30 V 解： 已知：U 12
220 0 V U 1 220 0 U 1 44 0 A (1) 线电流 I 1 R1 5 线电流对称 44 120A I 44 120A I
I 3
I z3
Z
3
U 3
I z2
Ul Il Z
U 12 I1 Z1 Z 2
+
U 12 I1 Z1 Z 2
Il
UP Z
Il 3IP
U 12 3 I 1 Z1
Ul UP
Ul 3U P I P Z
UP
30 U 12 3 I1 Z1 14
1. 三相负载
2
3
4
否则会造成某一相线上的电流特 别大，另一相线上的电流特别小。 电流大就造成导线发热严重
5
5.2 负载星形联接的三相电路
所谓三相负载 Y 形联接，就是将三相负载的三个末端联 接在一起 ，三个始端分别与电源的三根火线相接。图(a)是电 灯、电动机绕组Y形接法与三相四线制电源联接的电路。 三相 四线 电源 L1 N L2 L3 L1 L2 L3 N
2
3
中线电流
I I I 0 I N 1 2 3
26
L1
I 1
U 1
+
N
L2 L3
– – –
I N
I 2
I 3
R1 N R3
+ U 3
U 2
(2) 三相负载不对称 R2 R1=5 、R2=10 、R3=20 分别计算各线电流
+
中线电流 U 220 0 1 I1 44 0 A R1 5 I I I I 1 1 2 3 U 2 220 120 I2 22 120 A 44 0 22 120 11 120 R2 10 29 19 A U 220 120 3 I 11 120 A 3 R3 20
U 23
U l 3U P
线电压超前相应的相电压30º
11 所以线电压和相电压也都是对称的。
(2) 负载Y接三相电路的计算
I 1
+ U 1 –
N
I N
– – U 2 + U 3 +
I z1 I z3
Z3
Z1 N'
I 2
I 3
Z2
I z2
Il=Ip I I I 4)中线电流 I N 1 2 3
A B C
若三相负载非对称，连接中线极为重要！
（1）非对称三相负载星形联接无中线情况
图示为非对称三相负载星形联接无中线
A ＋ U A
N
－ －
C
－
＋U C
I C
A ZA U － N Z Z C UB B －－ ＋ C U B＋ B U ＋ I C B B
I I I 0 I N 1 2 3
中线电流不为0，中线不可去掉，要为电流提供通路。 更重要的是要保证每相负载两端的电压等于电 源的相电压。
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对称三相负载星（Y）形联接三相电路
所谓三相负载对称，是指各相阻抗相等。 如图，设三相负载的阻抗为 Z1
Z3
Z1 R1 jx1 z11 Z2 R2 jx2 z22 Z3 R3 jx3 z33 Z1 Z 2 Z3 三相负 z z z 1 2 3 即 载对称 1 2 3
N
Z2
Z1 Z 2 Z3
三相负载对称
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（1）对称三相负载星（Y）形联接三相电路，负载的相 等于电源 等于电源的相电压 U p ，负载的线电压U 电压 U 12 1 的线电压 U l ，且线电压超前于相应的相电压30°相位。
相 电 压
线 电 压
即
U 0 U 0 U 1 1 p U 120 U 120 U 2 2 p U 120 U 120 U 3 3 p 3U 30 3U 30 U 30 U
两中性点间电压，将严重影响电路