三相负载的连接方式
技工院校文化理论课教案（首页）（代号A-3）
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1、教具准备及整理
2、对学生考勤
复习、引入新课（5分钟）
（回答法）
提问学生：1、什么是三相四线制，什么是三相五线制
2、如何改变电机转向
讲授新课（60分钟）
§4-2 三相负载的连接方式
各相负载相同的三相负载称为对称三相负载，如三相电动机、三相变压机、三相电阻炉等。
各相负载不同的三相负载称为不对称三相负载，如三相照明电路中的负载。
两台三相异步电动机的铭牌
要求星型接法要求三角形接法
一、三相负载的星形连接
1、三相负载的星形连接
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）。
三相负载的星形连接电流相量图
2、相电压、线电压、线电流、相电流
负载两端的电压称为负载的相电压。
在忽略输电线上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，电源的线电压为负载相电压的3
2、相电压、线电压、线电流、相电流
在三角形连接中，负载的相电压和电源的线电压大小相等，即U △P = U L 。
三相负载接到电源中，是作三角形还是星形连接，要根据负载的额定电压而定。
线电流和相电流的关系为
L P 3I I =△△
从电流相量图可以看出，线电流总是滞后于相应的相电流30o
已知加在星形连接的三相异步电动机上的对称电源线电压为380V ，每相电阻为6Ω，感抗为8Ω，求流入电动机每相绕组的相电流及各线电流。
将电动机三相绕组改为三角形连接后，接入电源，其他条件不变。
试求各相电流、线电流的大小，并与星形连接时作比较。
解：22226810Z R X =
+=+=Ω
在三角形连接中，负载的相电压等于电源的线电压，因而
380
3810
U I A Z ∆∆=
==相相 366I I A ∆∆=≈线相
相应的相电流、线电流的比值：
38322Y I I ∆=≈相相 66
322
Y I I ∆==线线 即：电动机三相绕组接成三角形时的相电流是接成星形时相电流的 倍；接成三角形时的线电流是接成星形时线电流的3倍。
3、三角形连接的特点
各相负载相电压等于电源线电压；三根相线的线电流相等，三相负载的相电流相等。
各相负载相电压均等于电源线电压，三根相线的线电流不相等，三相负载的相电流不相等。
三、三相负载的功率
在三相交流电源中，三相负载消耗的总功率为各相负载消耗的功率之和，即
U V W P P P P =++
上式中，U U 、U V 、U W 为各相负载的相电压，I U 、I V 、I W 为各相负载的相电流，cos φU 、 cos φV 、 cos φW 为各相负载的功率因数。
在对称三相电路中，P P P P 3cos 3P U I φP == 当对称负载作星形连接时，有功功率为
L
Y YP YP P YL P L L P U 3cos 3
I cos 3cos 3
P U I φφU I φ=== 当对称负载作三角形连接时，有功功率为
L
P P P L
P L L P I 3cos 3U cos 3cos 3
P U I φφU I φ===△△△△
即三相对称负载不论是连成星形还是连成三角形，其总有功功率均为
L L P 3cos P U I φ=
φ 仍是负载相电压与相电流之间的相位差，而不是线电压与线电流间的相位差
工业电阻炉常利用改变电阻丝的接法来控制功率大小，达到调节炉内温度的目的。
有一台三相电阻炉，每相电阻R=11Ω，试求：
（1）在380V 线电压下，分别采用星形连接和三角形连接时所消耗的功率。
（2）在220V 线电压下，采用三角形连接时所消耗的功率。
解：
（1）星形连接时的线电流为：380
20311
Y Y I I A ==≈⨯线相 星形连接时的功率为：
3
cos 338020113.2Y P U I kW ϕ==⨯⨯⨯≈线线 三角形连接时的线电流为：
380
336011
I I A ∆==⨯
≈线相 三角形连接时的功率为：
3cos 338060139.6P U I kW ϕ∆==⨯⨯⨯≈线线
（2）
220
3cos 32203113.211
P U I kW ϕ∆==⨯⨯⨯
⨯≈线线（） 从上面例题可以得出以下两点：
第一，线电压不变时，负载作三角形连接时的功率为作星形连接时功率的3倍。
第二，只要每相负载所承受的相电压相等，那么不管负载接成星形还是三角形,负载所消耗的功率均相等。
三相电路负载的两种连接方式
三相电路负载的两种连接方式稿子一嘿，亲爱的小伙伴们！今天咱们来聊聊三相电路负载的两种连接方式哟。
你们知道吗？三相电路负载有星形连接和三角形连接这两种方式。
先来说说星形连接吧。
星形连接就好像是三个小伙伴手拉手，然后把中间的连接点绑在一起。
在这种连接方式下，每个负载的一端连接在一起，另一端分别接到三相电源的三根线上。
是不是有点像一个小星星呀？这种连接方式有个好处，就是电压相对比较低，电流也比较稳定。
比如说在一些对电压要求不是特别高的场合，像家庭用电中的一些小电器，就可能会采用这种连接方式。
再说说三角形连接。
三角形连接呢，就像是三个小伙伴围成一个三角形，互相拉着手。
每个负载的一端与另一个负载的一端相连，形成一个封闭的三角形，然后三个角分别接到三相电源上。
三角形连接的时候，电压会比较高，电流也会大一些。
所以在一些工业设备中，比如大型的电动机，就经常会用到这种连接方式，能提供更强的动力呢！怎么样，小伙伴们，这两种连接方式是不是还挺有趣的？不管是星形还是三角形，它们都在三相电路中发挥着重要的作用哟！稿子二嗨嗨！今天咱们来唠唠三相电路负载的两种连接方式。
呢，是星形连接。
想象一下哈，三个负载就像三个乖宝宝，手牵手站成一排，然后把中间牵手的地方连起来，这就是星形连接啦。
这种连接的时候，每个负载所承受的电压是电源电压的根号三分之一哟，是不是听起来有点晕？简单说就是电压相对小一点，所以对负载的要求也就没那么高啦。
而且呀，星形连接在平衡负载的情况下，中性线里是没有电流通过的，是不是很神奇？三角形连接时，负载两端的电压就是电源的线电压，电压高，电流也就大。
一般那些需要大力气干活的设备，像是工厂里的大机器，就会用这种连接方式，能让它们更有劲儿地工作。
呢，星形连接温柔一些，三角形连接猛一些。
不管是哪种，都是为了让电路能更好地为我们服务哟！大家明白了不？。
三相交流电路负载接法
零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。 地线PE是接地装置的简称，从变压器中性点接地后引出主 干线，根据标准，每间隔20—30米重复接地。 分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地由分为保护 接地。防雷击接地和防电磁辐射接地。工作接地：是用它 完成回路使设备达到性能要求的接地线。要求接地电阻小
例 题 6 ： 星 形 连 接 的 对称 三 相 负 载 ，
每相的电阻R 24Ω，感抗XL 32Ω， 接到UL 380V的三相电源上， 求 相 电 压 UP， 相 电 流 IP 及 线 电 流 IL
例 题 7： 在 如 图 所 示 的三 相 电 路 中 ， 各 相 的 电 阻 分 别 为UR 30Ω ， RV 30Ω ， RW 10Ω ， 将 它 们 联 接 成星 形 接 到 线 电 压 为 380V的 三相 四 线 制 电 路 中 ， 各 灯 泡 的 额 定 电 压 为220V， 试 求 ： （ 1） 各 相 电 流 、 线 电流 和 中 性 线 电 流 （ 2） 若 中 性 线 因 故 断开 ， U相 灯 全 部 关 闭 ， V、 W两 相 灯 全 部 工 作， V相 和 W相 电 流 多 大？ 会出现什么情况？
A (2) 各电流的计算
相电流
uCA
B
C
uAB iA iAB
iB
uBC iC
iCA iBC
线 电 流
返回
*负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。
*负载对称时，相电流对称，即
IAB
IBC
ICA
IP
UP Z
AB
BC
CA
arctan
X R
三相负载的连接
三相负载的连接
三相电源的负载包括:单相负载（如家用电器、试验仪器、电灯等）。
三相负载（如三相沟通电动机、三相变压器等）。
* 工农业生产与生活用电多为三相四线制电源供应。
负载接入电源的原则，应视其额定电压而定。
如：额定电压220V的单相灯负载，应接在相线与中性线之间；额定电压380V的三相电动机负载，应接在三根相线上。
通常三相负载的连接方式有两种：星形连接和三角形连接。
1.星形联结的三相负载
线电流：流经线路的电流；记作：IL 。
相电流：流经负载的电流；记作：IP 。
相电流= 线电流,
当负载对称时，有IL1=IL2=IL3 ，且相位互差120o。
所以可以得到：
由于中性线没有电流，所以可以把中性线去掉，则为三相三线制。
2. 三角形联结的三相负载
三角形联结的三相电路负载的线电压等于相电压。
线电流：IL1，IL2，IL3。
相电流：I12，I23，I31。
线电流滞后所对应的相电流30o。
10.3_三相负载的三角形连接
10.3 三相负载的三角形连接考纲要求：1、掌握三相对称负载三角形联接的三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。
2、掌握三相对称电路功率的计算。
3、熟练掌握对称三相电路的分析和计算。
教学过程：【知识点复习】一、三角形接法1、定义：。
2、种类：二、线电压和相电压1、线电压：。
符号：。
2、相电压：。
符号：。
3、线电压和相电压的关系：。
三、线电流、相电流1、相电流（1）定义：；（2）符号：；（3）方向：；（4）特点：。
2、线电流（1）定义：；（2）符号：；（3）方向：；（4）特点：。
3、相电流与线电流的关系①大小关系：i A=•AI=i B=•BI=i C=•CI=相量图：结论： 。
②相位关系： 。
注：i A 滞后 300，•A I = iB 滞后300，•B I = iC 滞后 300，•C I =四、三相负载三角形连接时的计算1、三相负载对称时的计算： 。
用相量解析式计算过程： （1）相电流：•AB I = ；•BC I = ；•CA I = 。
（2）线电流•A I = ；•B I = ；•C I = 。
2、三相负载不对称时的计算过程： （1）相电流：•AB I = ；•BC I = ；•CA I = 。
（2）线电流•A I = ；•B I = ；•C I = 。
五、三相负载的功率 1、有功功率（1）负载对称时P= 。
（2）负载不对称时：应每相分别计算，三相总功率为各相功率之和。
P= 。
2、无功功率（1）负载对称时Q= 。
（2）负载不对称时：应每相分别计算，三相总功率为各相功率之和。
Q= 。
3、视在功率（1）负载对称时S= 。
（2）负载不对称时：应每相分别计算，三相总功率为各相功率之和。
S= 。
知识点应用1：三相对称负载三角形连接时的计算。
【例题讲解】例1：三相电路中，已知电源线电压u AB=3802sin(ωt+300)V，三相对称负载作三角形连接，每相负载的阻抗Z=100∠600Ω，试求： (1)相电流•ABI、•BCI、•CAI； (2)线电流•AI、•BI、•CI；(3)三相负载消耗的功率。
三相电路中负载的连接方法
三相电路中负载的连接方法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；三相接在三根相线上。
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和。
电压和电流的参考方向都已在图中标出。
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)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，即和由式(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。
2.3.2 三相负载的连接.ppt
220 V
设 U A 2200V
则 U B 220 120V
U C 220120V
有 Z 3 j4 553.1
解得 IA
U A Z
2200 553.1
44 53.1A
根据对称关系：
IB 44 173.1A
IC 4466.9A
中线电流
IN IA IB IC 0
结论：
对称三相电路的计算可归结 为一相电路计算，其它两相根 据对称关系可直接写出。
正弦交流电路及其应用——三相负载的连接
2. 负载的Δ形连接
iA
A
iAB
Z
Z
线电流
iCA
Z
iB
B
iBC
iC
C
相电流
相量图分析
三相负载首尾相接构成一个闭环，
由三个联结点分别向外引出端线。
对三个结点列KCL方程可得：
•
•
•
•
•
I A I AB I CA I AB ( I CA )
•
•
•
•
•
I B I BC I AB I BC ( I AB)
•
•
•
•
•
I C I CA I BC I CA ( I BC )
(1)三相负载对称时
IAB
U AB Z
；IBC
U BC Z
；ICA
U CA Z
IC -IBC
30
Δ接时负载的端电压等于电 源线电压。由于三个线电压对 称，因此三个相电流对称。
-IAB
30
30
IB
-ICA
IA
正弦交流电路及其应用——三相负载的连接
称为对称三相负载。
三相负载的连接方式
三相负载的连接方式 1、三相负载的星形（Y）连接法 各相负载的相电压就等于电源的相电压。（1）相电流：负载中的电流。 （2）线电流：火线中的电流 2、三相负载的三角形（D）连接 线电流的有效值为相电流有效值的 1.73 倍。各线电流在相位上比各 相应的相电流滞后 30°。
怎样判断三相负载的连接方式？ 三相负载究竟是采用星形连接或是三角形连接，必须根据每相负载的 额定电压与电源线电压的关系而定，而同电源的连接方式无关。当各相负载 的额定电压等于电源线电压的 1/√3 时，负载应作星形连接。如果各相负载的 额定电压等于电源的线电压，负载就必须作三角形连接。错误的连接有时会 引起严重的事故，例如，若把应作星形连接的负载误接成三角形时，则每相 负载所承受的电压为其额定电压的√3 倍，每相电流和功率均随之增大，致使 负载烧毁。反之，若把应作三角形连接的负载接成星形，则每相负载所承受 的电压仅为额定电压的 1/√3，各相电流和功率均随之减少，势必不能发挥其 应有的作用，如出现光不足、电动机转矩不够等现象，有时也会发生严重 的事故。 目前在我国的低压配电系统中，线电压大多为 380 伏。当三相异步电 动机各相绕组的额定电压为 220 伏时，电动机应采用星形连接；各相绕组的 额定电压为 380 伏时，电动机应采用三角形连接。单相负载的额定电压一般 是 220 伏，如电灯、电阻炉等，但也有 380 伏的，如机床用的电磁铁、接触 器等。因此，必须根据铭牌上的规定，分别把这些负载接在端线与中线或端 线与端线之间。
电工技术：三相负载的连接方式
三相负载的星形连接
U 中性点 中性线 L1 相线 (端线、火线) 相电压：uU、uV、uW
N
N 中性线(零线)
N'
ZU ZW
线电压：uuv、uvw、uwu 相电流：iU、iV、iW 线电流：i1、i2、i3
W
ห้องสมุดไป่ตู้
V
ZV
L2 相线 (端线、火线)
L3 相线 (端线、火线) Y：三相三线制 Y0：三相四线制
三相负载的三角形连接
U 中性线未接 L1 相线 (端线、火线)
Z UV
N
N 中性线(零线)
Z WU
W
V
Z VW
L2 相线 (端线、火线)
L3 相线 (端线、火线)
三相负载的三角形连接
L1
i1
相电流：iUV、iVW、iWU
线电流：i1、i2、
Z UV
iUV
i3
iWU
Z WU
L2
i2
Z VW
iVW
L3
i3
三相负载的三角形连接
L1
i1
相电流：iUV、iVW、iWU
线电流：i1、i2、
Z UV
iUV
i3
iWU
Z WU
L2
IVW I
3
U 31
i2
Z VW
iVW
I2 I
IWU 30
U 12 I 30 UV
I1 IWU
30
L3
i3
UV
IVW
U 23
三相负载的三角形连接
IVW I
3
U 31
I 1 I 2
30 3I UV 30 3I VW 30 3I WU
三相负载的星形联结
星形联结具有结构简单、维护方便、 可靠性高等优点，适用于各种三相负 载，如电机、变压器等。
工作原理
工作过程
当三相电源正常供电时，三相电压对称，中性点电压为零。当三 相负载不对称时，中性点电压偏移，产生零序电流。
平衡状态
在三相负载对称的情况下，中性点电压保持为零，三相电流对称， 系统处于平衡状态。
02
三相负载星形联结的优点
平衡负载
平衡负载
星形联结的三相负载能够确保三相电流的对称分布，从而平衡各相 的负载，减少对中线的电流需求，提高系统的稳定性和可靠性。
降低不平衡风险
由于三相电流的对称分布，星形联结可以有效降低因不平衡负载引 起的故障风险，如单相接地故障或断相故障等。
优化电机性能
对于电机类负载，星形联结可以确保三相电压的平衡，从而优化电机 的性能，提高其运行效率和稳定性。
定制化与模块化
为了满足不同应用场景的需求，未来三相负载星形联结将更加注重定制化和模块化设计， 以提供更加灵活和多样化的解决方案。
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三相负载的星形联结
目录
• 三相负载的星形联结概述 • 三相负载星形联结的优点 • 三相负载星形联结的实例
目录
• 三相负载星形联结的电路分析 • 三相负载星形联结的故障排除 • 三相负载星形联结的发展趋势与展望
01
三相负载的星形联结概述
定义与特点
定义
三相负载的星形联结是将三相电源的 三个绕组分别与三个负载的一端连接 ，然后将三个负载的另一端连接在一 起，形成中性点。
对断路、短路或接触不良 的线路进行修复。
重新分配三相负载，使其 平衡。
修复线路 调整负载分布
更换设备
06
三相交流电源负载接法
三相交流电源负载接法
三相交流电源的负载接法有以下几种：
1. 平衡三相负载：将三个负载按照相序连接到三相电源的对应相线上，使每个相线上的负载功率相等。
这种接法能够使三相电流平衡，减小电网的不平衡度，提高系统的稳定性。
2. 单相负载：将负载只连接到其中一相线上，而其他两相线则可以断开或不用连接负载。
这种接法常用于单相负载较大，而其他两相负载较小，或者需单独供电的情况。
3. 三相不平衡负载：将负载按照需要分别连接到三个相线上，但负载功率不相等，造成三相电流不平衡。
这种接法常用于负载各不相同，或者需要对负载进行调整和监测的场合。
请注意，在进行电源负载接法时，应根据具体情况选择合适的接法，并确保负载和电源的额定功率、电压和电流匹配，以确保正常运行和安全使用。
同时，应注意避免负载过大、过载或短路等情况，以免损坏电源设备和负载。