资源描述
13.2 三相电路中负载的连接三相电路中负载的连接三相负载三相负载不对称三相负载：不对称三相负载：不满足不满足 Z1=Z2=Z3 如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：Z1=Z2=Z3 如如三相电动机三相电动机1.三相负载三相负载分类分类单相负载：单相负载：只需一相电源供电只需一相电源供电 如如照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载三相负载：三相负载：需三相电源同时供电需三相电源同时供电 如如三相电动机等三相电动机等三相负载的连接三相负载的连接 三相负载也有三相负载也有 Y和和 两种接法。两种接法。2345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5.2 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。NL1三相四线电源L2L3图(a)电灯、电动机绕组的星形联接ZDZDZDZ1Z2Z3Z3L1NZ1Z2L2L3一、三相负载星（Y）形联接电路的电压和电流负载的相电压-每相负载两端的电压，即相线与中性点之间的电压，如U1、U2、U3。负载的线电压-负载所接两相（火）线之间的电压，如U12、U23、U31。图(b)负载星（Y）形联接的三相四线制电路NL1L2L3Z3Z1Z2始端末端始端始端三相负载星（Y）形联接电路有两种形式中性线上电流为0，可以去掉负载的相电流-每相负载中流过的电流负载的线电流-相线中流过的电流中线电流-中线上流过的电流，即图中的电源侧11负载负载负载负载Y Y接三相电路的计算接三相电路的计算接三相电路的计算接三相电路的计算1)1)1)1)负载端的相电压电源相电压负载端的相电压电源相电压负载端的相电压电源相电压负载端的相电压电源相电压线电压线电压线电压线电压超前相应的相电压超前相应的相电压超前相应的相电压超前相应的相电压3030 所以线电压和相电压也都是所以线电压和相电压也都是所以线电压和相电压也都是所以线电压和相电压也都是对称的。对称的。相量图相量图相量图相量图 302)2)2)2)负载的线电压电源线电压负载的线电压电源线电压负载的线电压电源线电压负载的线电压电源线电压Z3Z2Z1N N+NL1L2L3+U1V1W1U2V2W2N N12(2)(2)负载负载负载负载Y Y接三相电路的计算接三相电路的计算接三相电路的计算接三相电路的计算3)3)3)3)线电流相电流线电流相电流线电流相电流线电流相电流 I I I Il l l l=I=I=I=Ip p p p4)4)4)4)中线电流中线电流中线电流中线电流负载负载负载负载 Y Y接接接接带带带带中线中线中线中线时时时时,可可可可将各相分别看作单相电路计算将各相分别看作单相电路计算将各相分别看作单相电路计算将各相分别看作单相电路计算+Z2Z3Z1N NN N+1314判断对错判断对错 +Z2Z3Z1N N+NL1L2L315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：一相负载开路Z1=Z2Z3Z1Z2Z3Z1=Z2Z3Z1Z2Z3Z1Z2Z316不对称不对称不对称不对称负载负载负载负载 中线电流不为中线电流不为中线电流不为中线电流不为0 0 0 0，中线不可去掉，要为电流提供通路。，中线不可去掉，要为电流提供通路。，中线不可去掉，要为电流提供通路。，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更重要的是要保证每相负载两端的电压等于电源更重要的是要保证每相负载两端的电压等于电源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。的相电压。的相电压。的相电压。17所谓三相负载对称，是指各相阻抗相等。Z3Z1Z2三相负载对称如图，设三相负载的阻抗为即三相负载对称对称三相负载星（Y）形联接三相电路18（1）对称三相负载星（Y）形联接三相电路，负载的相电压 等于电源的相电压 ，负载的线电压 等于电源的线电压 ，且线电压超前于相应的相电压30相位。相电压线电压即NL1L3L2Z2Z1Z3120120303030(2)三相负载 Y 形联接电路的相电流等于线电流三相负载对称120120对称三相负载星形联接电路的电流相量图设负载为感性负载，作电流相量图对称三相负载星形联接电路的电流三相对称（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Z1=Z2=Z3 NZ1i1i2i3Z2Z3iN=0 NZ1i1i2i3Z2Z3中线上无电流通过，中线可省Z1=Z2=Z3对称三相负载星形联接电路小结三相负载的相电压等于电源的相电压，三相负载的线电压等于电源的线电压，线电压等于相电压的 倍，线电压超前于相电压30相位。相电流等于线电流 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。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）。相电压线电压25例例1 1：若若R1=R2=R3=5 ，求线电流及中性线电，求线电流及中性线电若若R1=5 ,R2=10 ,R3=20 ,求线电流及求线电流及 一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电 源线电压源线电压 。负载为负载为电灯组，电灯组，流流 IN;中性线电流中性线电流 IN。N+N R1R2R3NL1L2L326中线电流中线电流解：解：已知：已知：(1)线电流线电流 线电流对称线电流对称例例1 1：R1=R2=R3=5 ，求线电流及中性线电流求线电流及中性线电流 IN;+N R1R2R3NL1L2L327+N R1R2R3NL1L2L3(2)三相负载不对称三相负载不对称 R1=5 、R2=10 、R3=20 分别计分别计算算各线电流各线电流中线电流中线电流2829302.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：若三相负载非对称，连接中线极为重要！ZA=10ZA ZB=ZCZB=5ZC=5阻抗角（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图(a)非对称三相负载星形联接无中线电路ZAZBZC 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负载的线电压等于电源的线电压！负载的相电压不等于电源的相电压！由则负载的中点 处中点（N和 ）间的电压得虽然三相电源的相电压（）对称，但三相负载非对称（ZA ZB ZC），两中性点间的电压不等于零。两中性点间电压，将严重影响电路 即，例如，在电压相量图上，B 相和 C 相负载的相电压均高于电源的相电压，而 A相负载的相电压则低于电源的相电压，造成三相负载的相电压严重不对称，可能导致负载不能正常工作，甚至烧坏。某一相负载的变化将引起其它相负载电压的变化，若某相负载工作不正常时，将引起其它相上的负载也不能正常工作。非对称三相负载星形联接时，必须接中线，且必须确保中线联接可靠！造成三相负载的相电压严重不对称各相负载的工作状况相互影响两中性点间电压，将严重影响电路 若若R1=5 ,R2=10 ,R3=20 ，当中性线，当中性线 例：一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电例：一星形连接的三相电路，电源电压对称。设电 源线电压源线电压 。负载为负载为电灯组，电灯组，断开时负载中的相电压及相电流是多少？断开时负载中的相电压及相电流是多少？结论：电阻越小，分配得到的电压越低。电阻越大，电压越高。（2）非对称三相负载星形联接有中线情况有中线时，各相负载的相电压等于电源的相电压，负载的相电压保持对称。如图所示，当非对称三相负载星形联接，且接有中线时，中线的作用强迫 N 和 的电位相等。即且有ZAZBZC 相电压线电压非对称三相负载星形联接电路接有中线时各相负载的工作状况各自独立，互不影响。三相负载非对称，负载的相电流是非对称的。即中线电流为可见，非对称三相负载星形联接电路的中线上有电流。因此，中线的存在极为重要，必不可少。中线的作用是平衡三相负载的相电压，使负载的相电压对称，且等于电源的相电压！负载的相电流演示举例（中线的作用）：图（a）相同瓦数的灯泡组成对称三相负载星形联接电路，负载的相电压相同（等于电源的相电压），有无中线都一样，故中线可省。图（b）为非对称三相负载星形联接电路，有中线，每相负载的相电压等于电源的相电压，每个灯泡的亮度相同。ABC（a）三相负载对称，中线可省 N（b）负载非对称，中线极为重要 ABC 非对称三相负载星形联接无中线时，负载的相电压非对称。A相负载的相电压最低（小于220伏），亮度最暗（图中A相电阻最小）；C相负载的相电压最高（大于220伏），亮度最亮。此情况下，C相的灯泡极易烧坏，实际中这是不允许的。（c）负载非对称，无中线 NABC为了保证负载的相电压对称，必须接中线，中线上不允许接保险丝、开关。实际应用中，必须注意以下两点为保证中线联接可靠，防止中线断线，中线应采用直径较大（线电阻尽量小）和机械强度较大的铜导线。例题图示电路是小功率星形对称电阻性负载从单相电源获得三相对称电压的电路。已知电阻R=10，电源频率f=50Hz，试求所需L和C的数值。jxCOBACjxL+RRR解：题意从A、B、C引出三相对称电压，设相电压线电压三相对称的含义jxCOBACjxL+RRR1200相量图600600等边另有则得mHF解法二依据相量形式的KCL则有解得mHF
展开阅读全文