三相电源、三相负载的连接方法.ppt

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L1L2L3 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 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 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 2020 3 16 22 可编辑 12 3 3负载星形联结的三相电路 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