第六章三相负载的连接

三相交流电路负载的连接及测量一﹑实验目的1. 掌握三相负载作星形连接﹑三角形连接的方法，验证这两种接法电路的线电压与相电压及线电流与相电流之间的关系。

2. 充分理解三相四线制供电糸统中中线（零线）的作用。

二﹑原理说明1. 三相负载可接成星形（又称“Y”形）或三角形（又称“△”形）。

当三相对称负载作星形连接时，线电压U L是相电压U P倍。

线电流I L等于相电流I P，即PLPLIIUU==3在这种情况下，流过中线的电流I N=0，所以可以省去中线。

当对称三相负载作三角形形联接时，U L=U P，I L= P。

2. 不对称三相负载作星形连接时，必须采用三相四线制接法，即Y0接法。

而且中线必须牢固连接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。

若中线断开，将会导致三相负载电压不对称，负载轻（功率小）的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重（功率大）的相电压过低，使负载不能正常工作。

尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。

3. 当不对称负载作三角形联接时，I LP，但只要电源的线电压U L对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。

三﹑实验设备四﹑实验内容1. 三相负载星形连接（三相四线制供电）按图3-1连接实验电路。

经检查接线确认无误后方可开启实验台电源，然后调节三相调压器的输出，使线电压为．．．．220V。

按表3-1内容完成各项实验，即分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流﹑中线电流﹑电源与负载中点间的电压。

将所测得的数据记入表3-1中，并观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要注意观察中线的作用。

2. 负载三角形联接（三相三线制供电）按图3-2改接线路，经检查接线确认无误后接通三相电源，并调节调压器，使其输出线电压为220V ，并按表3-2的内容进行测试。

N A B C N图3-1～U L =220V 图3-2～ U L =220V1. 本实验采用三相交流市电，线电压为380V ，应穿绝缘鞋进实验室。

教案内容、过程教法时间分配三相负载的连接三相对称负载：在三相负载中，如果每相负载的电阻相等，电抗相等，性质相同(均为容性或均为感性)，则称为。

如果各相负载不同，就是不对称的三相负载。

负载采用两种不同的连接方法：（Y型）、（△型）一、三相负载的星形连接星形连接：它的接线原则与电源的星形连接相似，将每相负载末端连成一点N(中性点N)，首端U1、V1、W1分别接到电源线上。

三相三线制：只有3根相线而没有中性线的电路，三相四线制：接线方式除了3根相线外，在中性点还接有中性线。

复习提问 10`课题引入5`N U V W I I I I =++三相负载的线电压就是电源的线电压，也就是两根相线之间的电每相负载两端的电压称作负载的相电压，当忽略输电线上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，因此有： 3L P U U =N I 为：N U V W I I I I =++=0当三相电路中的负载完全对称时，在任意一个瞬间，3个相电流中总有一相电流与其余两相电流之和大小相等、方向相反，正好互相抵消。

所以，流过中性线的电流等于零。

教 案 内 容、 过 程教 法 时间分配()1152sin 100601201152sin100V i t tA ππO O =--=-()()1152sin 100601201201152sin 10060w i t t A ππO O O O =---=+A 12022A 10120220222︒-∠=︒-∠==R U I A 12011A 20120220333︒+∠=︒+∠==R U I中性线电流二、三相负载的三角形连接三角形连接：将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法。

即 UV VW WU L P U U U U U ==== 在负载三角形连接时，相电流和线电流是不一样的。

分析三相负载的的两种连接的相互之间的关系及区别15`UW V +-UWV .UVW+-.UUV .U WU-+Z UZ VZ W.IUV.IWUI VW..IU.IV.I W0U V W I I I ++=线电流有效并且线电流相位依次滞后因此三相对称负载三角形连接时的电流、电压关系如下。

课 题 10 — 2三相负载的连接时间：12月24日教学目标 1．掌握三相负载两种连接法的特点。

2．熟练掌握对称三相电路的分析计算。

教学重点 1．三相负载两种连接法的特点。

2．对称三相电路的分析计算。

教学难点 1．中性线的作用。

2．对称三相电路的分析计算。

课前复习1．三相电源一般采用何种接法？ 2．线电压和相电压之间的关系。

第二节 三相负载的连接从复习三相电源的连接引入课题。

一、三相负载连接1．单相负载：只需单相电源供电的设备。

三相负载：同时需要三相电源供电的负载。

三相对称负载：在三相负载中，如果每相负载的电阻、电抗都相等，这样的负载称为三相对称负载。

2．负载的连接方法（在三相电路中）：星形、三角形。

二、三相负载星形联结（Y ） 1．电路2．特点（1）负载电压U Y = U P =3L U（2）负载电流负载中的电流称为相电流，用I YP 表示。

方向：与相电压方向一致。

中性线电流：流过中性线的电流叫中性线电流，用I N 表示。

方向：规定由负载中点N '流向电源中点N 。

I YP =PPZ U ，P Z =22X R +各相电流与各相电压的相位差 ϕ = arccosPZ R （3）线电流流过每根相线的电流叫线电流，即I 1、I 2、I 3，一般用I YL 表示。

I YL = I YP若三相负载对称则负载上的电压、电流及线电流均对称。

例1：本节例1 3．中性线的作用（1）若负载对称，则I N = 0可省去中性线。

（2）若负载不对称，则I N ≠ 0，若有中性线，则各相负载仍有对称的电源相电压，从而保证了各相负载能正常工作；若没有中性线，则各相负载的电压就不再等于电源的相电压，这时阻抗较小的负载的相电压可能低于其额定电压，阻抗较大的负载的相电压可能高于其额定电压，使负载不能正常工作，甚至会造成事故。

三、三相负载三角形联结（Δ） 1．电路2．特点（1）负载电压U ∆P = U L（2）负载电流I P =PΔP Z U = P LZ U （3）线电流I ∆L =3I ∆P各线电流的相位比相应的相电流滞后30︒。

三相负载的连接形式三相负载的联接方式与三相电源一样，有星形（Y 形）和三角形（Δ形）两种。

一、三相负载的连接三相对称负载三相负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载。

所谓“三相对称负载”是指三个相的负载具有相同的参数，即Z C B A Z Z Z Z ϕ∠===。

在工农业生产中大量应用的三相电动机一般可以认为是三相对称负载。

“三相不对称负载”是指三相负载的复阻抗不相等的情况。

一般由三个单相负载组成的三相负载（例如照明负载）是不易保证三相负载对称的，因此是不对称负载。

另外，在三相对称负载发生故障时，例如三相电动机发生一相短路、一相断路或相间短路等故障时，也将变为不对称负载。

三相负载的星形联接1、三相负载的三相四线制星形联接把三个阻抗为Z A 、Z B 、Z C 的负载作星形联接，然后将负载的三个端点分别与电源的三根端线相联，并从负载的公共点N '（也称负载中性点）用导线与电源中性点N 联接起来，这种联接方式称为三相负载的三相四线制星形联接。

如图5–7(a)所示。

2、线电流、相电流、中线电流的概念“线电流”：三相电路中，流经各端线的电流称为线电流。

分别用•A I 、•B I 、•C I 表示。

图5-7“相电流”：三相电路中，流过各相负载的电流称为相电流。

显然星形联接的负载线电流等于相电流。

“中线电流”：在三相四线制中，流过中线的电流称为中线电流。

由KCL 定理可知，中线电流•N I 为••••++=C B A N I I I I （式5–6） 3、负载的相电压与线电压关系由上图5–7(a)可知，若各相负载电压对称，则线电压也对称，同样有p l U U 3= （式5–6）即：线电压的有效值等于相电压的有效值的3倍。

线电压与相电压的相量关系为：0303∠='•''•A B A U U ，0303∠='•''•B C B U U ，0303∠='•''•C A C U U4、三相负载的三相三线制星形联接 在星形联接的三相电路中，如果三相负载电流对称。

第六章三相电路　一、三相电源及其连接若三个电压源的电压ｕA,u B,u C的最大值相等，频率相同，相位互差120°，则此三个电压源的组合称为对称三相电压源，简称三相电源，如图6-1-1所示。

其正极性端标记为A，B，C，负极性端标记为X，Y，Z。

每一个电压源称为一相，依次称为A相，B相，C相。

其时域表示式为　（6-1-1）（6-1-2）相电源的连接有两种方式：星形连接与三角形连接。

　图6-1-1 三相电源图6-1-2 三相对称电压1．星型连接星型连接就是将三个电压源的负极端X，Y，Z连接在一起而形成一个节点，记为N，称为中性点；而从三个电压源的正极端A，B，Ｃ向外引出三条线，称为端线，也称为火线，如图6-1-3所示。

有时从中性点N还引出一根线NN'，称为中线，也称"地线"。

端线中的电流称为线电流，分别用 表示，其参考方向如图中所示。

端线A ，B ，Ｃ之间的电压称为线电压，分别记为 。

流过每相电源中的电流称为相电流。

很显然，对于星型连接的三相电源，线电流与相电流为同一电流。

中线中的电流用 表示，称为中线电流。

每一相电源的电压称为相电压。

对称三相电源星型连接时，线电压与相电压的关系可直接从向量图得到，如图6-1-4所示。

由图可得：　C B A U U U &&&,, 图6-1-3 三相电源星型连接图6-1-4 对称星型电源线，相电压的关系　可见三个线电压 也是对称的，其有效值为相电压有效值的倍，即 ，其相位分别超迁响应相电压30°。

　星型连接的三相电源，其优点是中点可以接地，因而可以同时给出两种电压-线电压和相电压。

　2、 三角形连接 将对称三相电压源的X 与B 连接在一起，Ｙ与C 连接在一起，Ｚ与A 连接在一起，再从A ，B ，Ｃ三端向外引出三条端线，即构成三相电源的三角形连接，如图6-1-5所示。

显然，三角形连接时，其线电压与相电压为同一电压，即有但线电流不等于相电流，即　图6-1-5 三相电源三角形连接　二、三相负载及其连接　由三相电源供电的负载Za,Zb,Zc构成一个三相负载。