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1、第3节 三相电源、 三相负载 的连接方法,第12章 交直流电基础知识,图1 三相交流发电机示意图,工作原理：动磁生电,图2 三相绕组示意图,图3 每相电枢绕组及其电动势,三相交流电是由三相发电机产生的。三相发电机主要由定子和转子组成。如图,12.3.1. 三相交流电的产生,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；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旋转，三个定子绕组都会感应出随时间按正弦规律
2、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,: 直流励磁的电磁铁,相量图,波形图,相量表示,三相电压瞬时表示式,对称三相电动势的瞬时值之和为 0,三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。,三个正弦交流电动势满足以下特征,供电系统三相交流电的相序为 L1 L2 L3,星形接法,12.3.2. 三相电源的联结：,也就是发动机的定子三相线圈的连接方式,三相四线 制供电,火线（相线）:,中线（零线）：N,三角接法,相电压 Up ：端线与中性线间（每相绕组）的电压。,线电压 UL：端线与端线间的电压。,
3、相电流 p ：端线与中性线间（每相绕组）的电流。,线电流 L：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。,从可知, 星形连接时，线电流与相电流的关系为:,即星形连接时线电流和对应的相电流相等。,p= L,星形接法的两组电压,相电压：火线对零线间的电压。,线电压：火线间的电压。,线电压和相电压的关系：,同理：,星形联结时线电压与相电压的通用关系表达式：,-为相电压 -为线电压,在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为,12.3.2.
4、 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。,从上图知:线电流和相电流的关系为,假设该电路所接负载也是对称的，那么三个相电流 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量关系：,线电流和相电流的关系为：,三角形连接时的电压相量图如图所示：,显然，线电压和相电压相等，即,UL=Up,总结：电源Y-连接,p= L,电源星形Y 连接,电源三角形,UL=Up,12.3.3 负载星形联结的三相电路
5、,三相负载,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,分类,负载的两种接法:,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，从而使三相电源趋于平衡（星形连接中IN=0,三角形连接中I相量为0）,负载的连接方式 单相连接 三相星形连接 三相三角形连接 三相负载的额定电压如不特别指明均指线电压,负载的额定电压 = 电源的线电压,负载的额定电压 = 电源线电压,三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三 角形：,照明负载一般都联结成星形(具有中性线),单相负载 单相负载主要包
6、括照明负载、生活用电负载及一些单相设备。单相负载常采用三相中引出一相的供电方式。为保证各个单相负载电压稳定，各单相负载均以并联形式接入电路。在单相负荷较大时，如大型居民楼供电，可将所有单相负载平均分为三组，分别接入A、B、C三相电路，如图下所示，以保证三相负载尽可能平衡，提高安全供电质量及供电效率。,三相负载连接 (1) 电源提供的电压=负载的额定电压； (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。,A,C,B,N,Z,Z,Z,相电流(负载上的电流)：,负载星形接法,A,C,B,N,Z,Z,Z,星形接法特点,: 零线电流,1)负载端的线电压电源线电压 2)负载的相电压电源相电压,3)线电流相电
7、流,Y 联结时：,4)中线电流,负载Y联结,负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。,对称负载Y 联结,所以负载对称时，三相电流也对称。,负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。,1. 联结形式,12.3.4 负载三角形联结的三相电路,线电流: 流过端线的电流,相电流: 流过每相负载的电流 、 、,相量图,负载对称时, 相电流对称，即,(3) 线电流,由相量图可求得,为此线电流也对称，即 。,线电流比相应的相电流 滞后30。,总结：Y- 联结,UP = Ul,Y 联结时：,联结时：,三相电源,三相三线制,三相四线制,三相交流电路的小结,三相负载,星形负载,三角形负载,三相负载对称时：,三相功率计算,三相总功率：,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压， （负载电阻越大，负载承受的电压越高），都不能正常工作。因为照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。,中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上不允许接保险丝也不允许接刀闸。,关于零线,
