6-2 三相负载的连接方式《电工基础》(劳动版·第6版) 河南省（对口招生）机电与机械类 知识点讲解

河南省（对口招生）机械类《电工基础》 知识点讲解 6-2 三相负载的连接方式 【课程要求】 1.理解三相负载的分类（对称 / 不对称三相负载）及应用场景。 2.掌握三相负载星形（Y）连接的结构特点，理解相电压 / 线电压、相电流 / 线电流的关系，以及中线的作用。 3.掌握三相负载三角形（△）连接的结构特点，理解相电压 / 线电压、相电流 / 线电流的关系。 4.能根据负载额定电压，正确选择星形或三角形连接方式。 5.掌握三相对称负载有功功率的通用计算公式，区分星形与三角形连接的功率表达式。 6.理解不对称三相负载供电系统中中线的安全规范，掌握中线安装要求。 【知识网络】 【知识要点】 知识点1 三相负载的基本概念 1.三相负载的定义 三相交流电是由三个频率相同、最大值相等、相位彼此相差 120° 的单相交流电按一定方式组合而成的交流电。 2. 三相负载的分类 •对称三相负载：各相负载相同，如三相电动机、大功率三相电路等。 •不对称三相负载：各相负载不同，如三相照明电路中的负载。 3. 负载连接的核心原则 使用任何电气设备，均要求负载承受的电压等于它的额定电压，因此负载要采用一定的连接方式，以满足负载对电压的要求。 知识点2 三相负载的星形（Y）连接 1.连接方式 把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之间的接法称为三相负载的星形连接，常用 “Y” 标记。 2.电压与电流关系 •相电压：负载两端的电压，忽略线路压降时，等于电源的相电压。 •线电压：电源的线电压为负载相电压的√3 倍，即： 线电压的相位超前相应的相电压 30°。 •电流关系：流过每相负载的电流为相电流，流过每根相线的电流为线电流，星形连接时线电流和相电流大小相等，即： 3.中线的作用 •对称三相负载：星形连接时中线电流为零，取消中线也不会影响三相负载的正常工作，三相四线制实际可变成三相三线制（高压输电、低压动力负载常用）。 •不对称三相负载：中线电流不为零，中线不能取消。中线的存在能保证三相电路成为三个互不影响的独立回路，避免因负载变动导致各相电压不平衡（阻抗小的相电压低、阻抗大的相电压高，可能烧毁电器）。 4.安全规范 在三相负载不对称的低压供电系统中，不允许在中线上安装熔断器或开关，且中线常用钢丝制成，以免断开；应尽量使三相负载对称，保持三相平衡，减小中线电流。 知识点3 三相负载的三角形（△）连接 1.连接方式 把三相负载分别接在三相电源中两根相线之间的接法称为三角形连接，常用 “△” 标记。 2.电压与电流关系 •电压关系：各相负载接在两根相线之间，因此负载的相电压和电源的线电压大小相等，即： •电流关系：三相对称负载三角形连接时，三个相电流和三个线电流均为对称三相电流，线电流和相电流的关系为： 线电流总是滞后于相应的相电流 30°。 3.连接方式的选择依据 三相对称负载作三角形连接时的相电压是作星形连接时相电压的√3 倍，因此三相负载采用星形还是三角形连接，要根据负载的额定电压而定。 知识点4 三相负载的功率计算 1.三相功率的通用定义 三相负载消耗的总功率为各相负载消耗的功率之和： 式中，为各相负载的相电压，为各相负载的相电流，为各相负载的功率因数。 2.对称三相电路的功率公式 在对称三相电路中，各相负载的相电压、相电流有效值相等，功率因数也相等，因此公式可简化为： 3.星形连接与三角形连接的功率表达式 · 星形连接： · 三角形连接： · 通用公式：三相对称负载不论接成星形还是三角形，总有功功率均为： 4.无功功率与视在功率 · 无功功率： · 视在功率： 5.重要说明 公式中仍是负载相电压与相电流之间的相位差，而非线电压与线电流的相位差；负载作三角形连接时的线电压和线电流不等于作星形连接时的线电压和线电流。 【练习题】 一、单项选择题 1.三相照明电路中的负载通常属于（ ）。 A. 对称三相负载 B. 不对称三相负载 C. 单相负载 D. 三相动力负载 2.三相负载作星形（Y）连接时，线电压与相电压的关系是（ ）。 A. B. C. D. 3.三相负载作三角形（△）连接时，线电流与相电流的关系是（ ）。 A. B. C. D. 4.在三相不对称负载星形连接电路中，中线的主要作用是（ ）。 A. 传输电能 B. 保证各相负载电压对称 C. 减小电流 D. 提高功率因数 5.三相负载采用星形还是三角形连接，主要依据是（ ）。 A. 电源的电压 B. 负载的额定电压 C. 线路的长短 D. 电流的大小 6.在低压供电系统中，中线上不允许安装（ ）。 A. 电流表 B. 电压表 C. 熔断器或开关 D. 互感器 7.三相负载作星形连接时，线电流与相电流的大小关系是（ ）。 A. B. C. D. 8.三相负载作三角形连接时，负载的相电压等于电源的（ ）。 A. 相电压 B. 线电压 C. 1.732倍线电压 D. 零 9.三相对称负载的总有功功率计算公式为（ ）。 A. B. C. D. 10.三相电动机属于典型的（ ）。 A. 对称三相负载 B. 不对称三相负载 C. 单相负载 D. 照明负载 二、填空题 1.接在三相电源上的负载统称为________。 2.三相负载作星形连接时，线电压超前相应的相电压________°。 3.三相负载作三角形连接时，线电流滞后于相应的相电流________°。 4.在三相不对称负载星形连接电路中，中线电流________（填“等于”或“不等于”）零。 5.三相负载作星形连接时，若线电压为380V，则相电压为________V。 6.三相负载作三角形连接时，若相电流为10A，则线电流约为________A。 7.三相负载的连接原则是：负载承受的电压必须等于它的________。 8.三相负载作星形连接且对称时，中线电流为________。 三、判断题 1.三相照明电路属于对称三相负载。（ ） 2.三相负载星形连接时，线电压等于相电压。（ ） 3.三相负载三角形连接时，线电流等于相电流。（ ） 4.在三相不对称负载星形连接电路中，中线不能取消。（ ） 5.三相负载作三角形连接时的相电压是作星形连接时相电压的 倍。（ ） 6.在低压供电系统中，可以在中线上安装熔断器。（ ） 7.三相负载作星形连接时，线电流和相电流大小相等。（ ） 8.三相对称负载作星形连接时，中线电流为零。（ ） 四、综合应用题 某三相电炉，每相电阻为 10Ω，接在线电压为 380V 的三相电源上。 1.若将该电炉接成星形（Y），求相电压 和相电流 。 2.若将该电炉接成三角形（△），求相电压 和相电流 。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.B 6.C 7.B 8.B 9.B 10.A 二、填空题 1.三相负载 2.30 3.30 4.不等于 5.220 (解析： ) 6.17.32 (解析： ) 7.额定电压 8.零 三、判断题 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 四、综合应用题 1. 星形（Y）连接： 相电压 ： 相电流： 答：星形连接时，相电压为 220V，相电流为 22A。 2. 三角形（△）连接： 相电压： 相电流： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $