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三相电路中负载的连接方法

2020-8-23 19:30| 发布者: admin| 查看: 955| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 三相电路中负载的连接方法有两种。 1、星形联结 图1所示是三相四线制电路,设线电压为。电灯负载(,单相负载)比较均匀地分配在各相之中,接在相线与中性线之间;三相电动机接在三根相线上。 图1电灯与电动 ...

三相电路中负载的连接方法有两种。

1、星形联结

图1所示是三相四线制电路,设线电压为。电灯负载(,单相负载)比较均匀地分配在各相之中,接在相线与中性线之间;三相电动机接在三根相线上。

图1电灯与电动机的星形联结

负载星形联结的三相四线制电路一般可用图2所示的电路表示。每相负载的阻抗模分别为。电压和电流的参考方向都已在图中标出。

图2 负载星形联结的三相四线制电路

三相电路中的电流也有相电流与线电流之分。每相负载中的电流称为相电流,每根相线中的电路称为线电流。在负载为星形联结时,显然,相电流即为线电流,即

   (1)

对三相电路应该一相一相计算。

设电源相电压为参考正弦量,则得

在图1的电路中,电源相电压即为每相负载电压。于是每相负载中的电流可分别求出,即

(2)

式中:每相负载中电流的有效值分别为

   (3)

图3负载星形联结时电压和电流的相量图

图4对称负载星形联结时电压和电流的相量图

各相负载的电压与电流之间的相位差分别为

 (4)

中性线中的电流可以按照图2中所选定的参考方向,应用基尔霍夫电流定律得出,即

   (5)

电压和电流的相量图如图2.30所示。

现在来讨论图2.29所示电路中负载对称的情况。所谓负载对称,就是指各相阻抗相等,即

或阻抗模和相位角相等,即

由式(2.64)和式(2.65)可见,因为电压对称,所以负载相电流也是对称的,即

因此,这时中性线电流等于零,即

电压和电流的相量图如图4所示。

中性线中既然没有电流通过,中性线就不需要了。因此图2所示的电路就变为图5所示的电路,这就是三相三线制电路。三相三线制电路在生产上的应用极为广泛,因为生产上的三相负载(通常所见的是三相电动机)一般都是对称的。

图5对称负载星形联结的三相三线制电路

注意:

(1) 负载不对称而又没有中性线时,负载的相电压就不对称。当负载的相电压不对称时,势必引起有的相的电压过高,高于负载的额定电压;有的相的电压过低,低于负载的额定电压。这都是不容许的。三相负载的相电压必须对称。

(2) 中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称,就不应让中性线断开。因此,中性线(指干线)内不接入熔断器或闸刀开关。

2、三角形联结

负载三角形联结的三相电路一般可用图6所示的电路来表示。每相负载的阻抗模分别为。电压和电流的参考方向都已在图中标出。

图6负载三角形联结的三相电路

因为各相负载都直接接在电源的线电压上,所以负载的相电压与电源的线电压相等。因此不论负载对称与否,其相电压总是对称的,即

   (6)

在负载三角形联结时,相电流和线电流是不一样的。

各相负载的相电流的有效值分别为

   (7)

各相负载的电压与电流之间的相位差分别为

(8)

负载的线电流可应用基尔霍夫电流定律列出下列各式进行计算

   (9)

如果负载对称,即

则负载的相电流也是对称的,即

至于负载对称时线电流和相电流的关系,则可从根据式(9)所作出的相量图(图7)看出。显然,线电流也是对称的,在相位上比相应的相电流滞后

图7 对称负载三角形联结时电压与电流的相量图

线电流和相电流在大小上的关系,也很容易从相量图得出,即

   (10)

三相电动机的绕组可以连接成星形,也可以连接成三角形,而照明负载一般都连接成星形(具有中性线)。


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