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在三相电路中,三相电源及三相负载都有两种连接方式:星形连接和三角形连接。 8.2.1 星形连接
在图8.3所示的三相电路中,三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负极性端连接在一起,称为三根电源的中点或零点,用N表示。各相电压源的正极性端A、B、C引出,以便与负载相连。这就是星形连接方式,或称Y形连接方式。三相负载ZA、ZB、ZC也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起,称为负载的中点或零点,用N’表示。各相负载的另一端A’、B’、C’引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA’、BB’、CC’称为端线。电源中点与负载中点的连线NN’称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三相电路称为三相四线制电路;如果只接三根端线而不接中线,则称为三相三线制电路。
图8.3 电源与负载均为星形连接的三相电路
在三相电路中,电源或负载各相的电压称为相电压。例如电压,
、
、
、
、
为电源相、
、
为负载相电压。端线之间的电压称为线电压。例如、
、
是电源的线电压,是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称
为相电流。流过各端线的电流称为线电流,流过中线的电流称为中线电流。
当电源或负载为星形连接时,线电压等于两个相应的相电压之差,例如在电源侧,各线电压为
(8.5)
如果相电压是三项对称的,即为
,
,
则式(8.5)成
(8.6)
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线电压与相电压的相量图如图8.4a或图8.4b所示。由于在复平面上相量可以平移,所以这两种表示方法是一致的。由式(8.6)及相量图可见,如果相电压是三相对称的,则线电压也是三相对称的。线电压的振幅是相电压振幅的
倍,也就是
(8.7)
式中Vlm和Vpm分别表示线电压及相电压的振幅。在相位关系上,别超前于另行讨论。
对于星形连接的电源或负载,线电流等于相应的相电流,例如电流相电流又是线电流。
、
、
既是
、
、
、
、
的相位分
相位30?。以上分析对于星形连接的负载也是适用的,因此不再
(a) (b)
图8.4 星形连接三相电源线电压和相电压的相量图
8.2.2 三角形连接 在图8.5所示的三相电路中,对称三相电压源是依次相连的,相位超前的电压源的负极性端与相位滞后的电压源的正极性端相连,也就是Z与A、X与B、Y与C分别连接。三相电压源形成回路,然后从三个连接点引出端线,这就是三角形连接方式,也可称为△连接方式。
图8.5 电源及负载均为三角形连接的三相电路 此电路中三相负载也是三角形连接的。因为三角形连接方式没有中点,电源与负载之间只有三根端线相连接,不可能有中线,所以是三相三线制电路。
当采用三角形连接方式时,线电流等于两个相应的相电流之差。例如在负载侧,线电流
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(8.8)
如果相电流是三相对称的,即
,
,
,则
(8.9)
线电流与相电流的相量图如图8.6a或图8.6b所示。此时线电流也是三相对称的。线电流的振幅Ilm是Ipm的
倍,即
(8.10)
线电流
、
、
的相位分别滞后于相电流
、
、
的相位30?。对于三角形连
接的电源,线电流与相电流的关系与上述分析结果类似,读者可自行分析。
(a) (b)
图8.6 三角形连接负载的线电流和相电流的相量图
对于采用三角形连接方式的三相电源或三相负载,线电压等于相应的相电压。例如在电 源侧,线电压
、
、
也是电压源的相电压。
应该指出,如果将对称三相电压源按三角形方式连接时,必须按图8.5所示的正确方法连接。这样,由三相电压源组成的回路中,电动势之和
。在不接负载时回
反接
路中的电流等于零,即电源内部不会有环行电流。如果连接方式不正确,例如误将(见图8.7a),则回路中电动势之和
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星形连接和三角形连接.(优选)



