7-2 三相负载的连接(课件）- 高二《电工基础》同步教学（劳动版）

§7-2 三相负载的连接 1 学习目标 1. 掌握三相负载星形联结的特点和使用范围。 2. 掌握三相负载三角形联结的特点和使用范围。 3. 了解三相异步电动机的正确接线。 2 第一章　电路基础 实际生产和日常生活中，把接在三相电源上的负载统称为三相负载，并且把各相负载相同（负载大小和性质相同）的三相负载称为三相对称负载，如工厂中广泛使用的三相异步电动机、三相电炉等。如果三相负载不同，则称为三相不对称负载，如三相照明负载。 根据负载额定电压的不同，三相负载的连接也有两种方式，即星形（Y）联结和三角形（△）联结。其目的是要使负载实际承受的电压与负载的额定电压相等，以保证三相负载安全正常地工作。 3 第一章　电路基础 一、三相负载的星形联结 将三相负载分别接在三相电源的一根相线与中线之间的接法称为星形联结，如图所示。由图可看出，若略去输电线上的电压降，则各相负载的相电压UY相，就等于电源的相电压。因此，电源的线电压为负载相电压的 倍，即： 三相电路中流过每根相线的电流叫线电流，流过每相负载的电流叫相电流，流过中线的电流叫中线电流。由图a可以看出，在星形联结中，线电流等于相电流，即： 4 第一章　电路基础 对于感性负载来说，各相电流滞后对应相电压的角度为： 若三相负载对称，则电流的相位差也互为120°，其相量图如图b所示。由图b可知，三相电流的相量和为零，即： 上式表明，三相对称负载作星形联结时，中线电流为零。中线上没有电流流过，故可省去中线，此时并不影响三相电路的工作，各相负载的相电压仍为对称的电源相电压，这样三相四线制就变成了三相三线制，如图所示。显然，在这种情况下，达到了既节约线路成本又不会影响线路正常工作的目的。 5 第一章　电路基础 6 三相对称负载的连接 第一章　电路基础 二、三相负载的三角形联结 将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法称为三角形联结，如图所示。这时不论负载是否对称，各相负载所承受的电压均为电源线电压，即： 7 三相对称负载的三角形联结及电流相量图 a）三角形联结 b)相量图 第一章　电路基础 下面仅讨论三相对称负载的情况。 三相对称负载作三角形联结时，由于各相负载是接在两根相线之间，因此负载的相电压和电源的线电压大小相等，即： 由相量图可以看出，三个相电流和三个线电流分别都是大小相等且相位互差120°的三相对称电流，线电流和相电流的关系为: 并且，各线电流在相位上比与它相对应的相电流滞后30°。 8 第一章　电路基础 §7-3 三相负载的功率 9 学习目标 1. 掌握三相对称负载功率的计算方法。 2. 掌握三相不对称负载功率的计算方法。 10 第一章　电路基础 一、三相对称负载的功率 在三相交流电路中，三相负载消耗的总功率应为各相负载消耗的功率之和，即： 式中，P为三相负载的总有功功率，UU、UV、UW分别为三相负载的相电压，IU、IV、IW分别为三相负载的相电流，cos φU、cos φV、cos φW分别为三相负载的功率因数。 若三相负载对称，则三相负载的功率相等，三相负载的总功率为： 11 第一章　电路基础 实际工作中，测量线电流往往比测量相电流方便，所以三相功率的计算式常用线电压和线电流来表示。 当三相对称负载作星形联结时，总有功功率为： 当三相对称负载作三角形联结时，总有功功率为： 12 第一章　电路基础 因此，三相对称负载不论作星形联结还是三角形联结，其总有功功率的计算公式都为： 同理，可得到三相对称负载的无功功率和视在功率的计算公式分别为： 13 第一章　电路基础 二、三相不对称负载的功率 在三相负载不对称的情况下，前面分析得出的计算公式就不成立了。此时，三相电路总的有功功率应为各相负载有功功率之和，即： 三相电路总的无功功率应为各相负载无功功率之和，即： 具体计算时，一般应先分别计算出每一相的功率，然后再求出三相功率之和。 14 第一章　电路基础 $