三相電源、三相負(fù)載的連接方法【電氣相關(guān)】

1、第3節(jié) 三相電源、 三相負(fù)載 的連接方法,第12章 交直流電基礎(chǔ)知識(shí),1,學(xué)習(xí)研究,圖1 三相交流發(fā)電機(jī)示意圖,工作原理：動(dòng)磁生電,圖2 三相繞組示意圖,圖3 每相電樞繞組及其電動(dòng)勢(shì),三相交流電是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。三相發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。如圖,12.3.1. 三相交流電的產(chǎn)生,2,學(xué)習(xí)研究,定子是固定不動(dòng)的部分，在定子的槽中嵌入三組線圈，即AX、BY和CZ； 首端分別為A、B、C，末端分別為X、Y、Z。每組稱(chēng)為一相，每相線圈的匝數(shù)、形狀、參數(shù)都相同，在空間上彼此相差120；轉(zhuǎn)子是一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的磁極，由永久磁鐵或電磁鐵組成。在發(fā)電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子在 外部動(dòng)力帶動(dòng)下以角速度旋轉(zhuǎn)，三個(gè)定子繞

2、組都會(huì)感應(yīng)出隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的電勢(shì)，這三個(gè)電勢(shì)的振幅和頻率相同，且由于三組線圈在空間位置上相差120，故相位差互為120，因此稱(chēng)這組電源為正弦三相對(duì)稱(chēng)電壓源，可將其表示為,直流勵(lì)磁的電磁鐵,3,學(xué)習(xí)研究,相量圖,波形圖,相量表示,三相電壓瞬時(shí)表示式,4,學(xué)習(xí)研究,對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和為 0,三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱(chēng)為相序,三個(gè)正弦交流電動(dòng)勢(shì)滿足以下特征,供電系統(tǒng)三相交流電的相序?yàn)?L1 L2 L3,5,學(xué)習(xí)研究,星形接法,12.3.2. 三相電源的聯(lián)結(jié),也就是發(fā)動(dòng)機(jī)的定子三相線圈的連接方式,6,學(xué)習(xí)研究,三相四線 制供電,火線（相線,中線（零線）：N,7,學(xué)習(xí)研究,三角接法,8

3、,學(xué)習(xí)研究,相電壓 Up ：端線與中性線間（每相繞組）的電壓,線電壓 UL：端線與端線間的電壓,相電流 p ：端線與中性線間（每相繞組）的電流,線電流 L：端線與端線間的電流,9,學(xué)習(xí)研究,12.3.2. 1 星形Y 連接 將A、B、C三相電源的末端連在一起，組成一個(gè)公共點(diǎn)N，對(duì)外形成A、B、C、N四個(gè)端子，這種連接形式稱(chēng)為三相電源的星形連接或Y形連接， 如圖下所示,10,學(xué)習(xí)研究,從可知, 星形連接時(shí)，線電流與相電流的關(guān)系為,即星形連接時(shí)線電流和對(duì)應(yīng)的相電流相等,p= L,11,學(xué)習(xí)研究,星形接法的兩組電壓,相電壓：火線對(duì)零線間的電壓,12,學(xué)習(xí)研究,線電壓：火線間的電壓,13,學(xué)習(xí)研究,線

4、電壓和相電壓的關(guān)系,14,學(xué)習(xí)研究,同理,15,學(xué)習(xí)研究,星形聯(lián)結(jié)時(shí)線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式,為相電壓 -為線電壓,在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為,16,學(xué)習(xí)研究,12.3.2. 2 三角形連接 將三個(gè)電源的首尾依次相接組成一個(gè)三角形，再?gòu)娜齻€(gè)端子分別引出端線，這種接法稱(chēng)為三相電源的三角形連接，簡(jiǎn)記為形連接，如所示。圖中AZ、BX、CY分別連在一起，引出端線A、B、C，從而構(gòu)成連接,17,學(xué)習(xí)研究,從上圖知:線電流和相電流的關(guān)系為,假設(shè)該電路所接負(fù)載也是對(duì)稱(chēng)的，那么三個(gè)相電流 也應(yīng)是大小相等、相位依次相差120的對(duì)稱(chēng)電流，如圖下所示,18,學(xué)習(xí)研究,三角形連接線電流和相電

5、流的相量關(guān)系,線電流和相電流的關(guān)系為,19,學(xué)習(xí)研究,三角形連接時(shí)的電壓相量圖如圖所示,顯然，線電壓和相電壓相等，即,UL=Up,20,學(xué)習(xí)研究,總結(jié)：電源Y-連接,p= L,電源星形Y 連接,電源三角形,UL=Up,21,學(xué)習(xí)研究,12.3.3 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路,三相負(fù)載,不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載： 不滿足 Z1 =Z2 = Z3 如：由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載,分類(lèi),22,學(xué)習(xí)研究,負(fù)載的兩種接法,23,學(xué)習(xí)研究,負(fù)載的聯(lián)接原則,負(fù)載的接入原則 應(yīng)使加于每相負(fù)載上的電壓等于其額定電壓，而與電源的聯(lián)接方式無(wú)關(guān)。 盡可能使電源的各相負(fù)荷均勻、對(duì)稱(chēng)，從而使三相電源趨于平衡（星形連接中IN=0,三角形連

6、接中I相量為0,負(fù)載的連接方式 單相連接 三相星形連接 三相三角形連接 三相負(fù)載的額定電壓如不特別指明均指線電壓,24,學(xué)習(xí)研究,負(fù)載的額定電壓 = 電源的線電壓,負(fù)載的額定電壓 = 電源線電壓,三相電動(dòng)機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形，也可以聯(lián)結(jié)成三 角形,照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形(具有中性線,25,學(xué)習(xí)研究,單相負(fù)載 單相負(fù)載主要包括照明負(fù)載、生活用電負(fù)載及一些單相設(shè)備。單相負(fù)載常采用三相中引出一相的供電方式。為保證各個(gè)單相負(fù)載電壓穩(wěn)定，各單相負(fù)載均以并聯(lián)形式接入電路。在單相負(fù)荷較大時(shí)，如大型居民樓供電，可將所有單相負(fù)載平均分為三組，分別接入A、B、C三相電路，如圖下所示，以保證三相負(fù)載盡可能平衡，提

7、高安全供電質(zhì)量及供電效率,26,學(xué)習(xí)研究,三相負(fù)載連接 (1) 電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓； (2) 單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上,27,學(xué)習(xí)研究,A,C,B,N,Z,Z,Z,相電流(負(fù)載上的電流,負(fù)載星形接法,28,學(xué)習(xí)研究,A,C,B,N,Z,Z,Z,星形接法特點(diǎn),零線電流,29,學(xué)習(xí)研究,30,學(xué)習(xí)研究,1)負(fù)載端的線電壓電源線電壓 2)負(fù)載的相電壓電源相電壓,3)線電流相電流,Y 聯(lián)結(jié)時(shí),4)中線電流,負(fù)載Y聯(lián)結(jié),31,學(xué)習(xí)研究,負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),中性線無(wú)電流,可省掉中性線,對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y 聯(lián)結(jié),所以負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，三相電流也對(duì)稱(chēng),負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，只需計(jì)算一相電流，其它兩相電流可根據(jù)對(duì)稱(chēng)性直接

8、寫(xiě)出,32,學(xué)習(xí)研究,1. 聯(lián)結(jié)形式,12.3.4 負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路,線電流: 流過(guò)端線的電流,相電流: 流過(guò)每相負(fù)載的電流 、,33,學(xué)習(xí)研究,34,學(xué)習(xí)研究,相量圖,負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí), 相電流對(duì)稱(chēng)，即,3) 線電流,由相量圖可求得,為此線電流也對(duì)稱(chēng)，即,線電流比相應(yīng)的相電流 滯后30,35,學(xué)習(xí)研究,總結(jié)：Y- 聯(lián)結(jié),UP = Ul,Y 聯(lián)結(jié)時(shí),聯(lián)結(jié)時(shí),36,學(xué)習(xí)研究,三相電源,三相三線制,三相四線制,三相交流電路的小結(jié),37,學(xué)習(xí)研究,三相負(fù)載,星形負(fù)載,三角形負(fù)載,38,學(xué)習(xí)研究,三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),39,學(xué)習(xí)研究,三相功率計(jì)算,三相總功率,40,學(xué)習(xí)研究,負(fù)載不對(duì)稱(chēng)而又沒(méi)有中線時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓， （負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越