三相电负载的星形联结
三相电星形和三角形接法
三相电星形和三角形接法
三相电是现代工业生产中广泛应用的一种电源供应方式。
三相电有两种接法：星形和三角形接法。
下面我们来详细介绍这两种接法的特点和应用。
一、星形接法
星形接法也称为Y型接法，是将三个相位的电源的起始端都连接在一起，形成一个共同接点，称为中性点，另外一端分别接在三个负载上的一种接法。
特点：
1. 中性点接地，使系统稳定性高
2. 线电压（即相电压）高，适用于远距离输电
3. 负载不平衡时，会引起中性点电流过大，造成失衡及损坏
应用：
1. 低电压场合，例如低压配电，小功率电动机驱动；
2. 对于需要提供中性点和安全接地的场合特别适用，例如工控系统等。
二、三角形接法
三角形接法也称为Δ型接法，是将三个相位的电源的终止端相互连接
形成一个环，负载分别接在两个相位之间的一种接法。
特点：
1. 线电流（即相电流）高，适用于高功率负载
2. 线电压（即相电压）低，不适合远距离输电
3. 无中性点，不易平衡负载
应用：
1. 高电压高功率场合，例如高压变电站
2. 适用于对于负载变化幅度较小，相对平稳的场合
以上是星形和三角形接法的特点和应用，不同的场合需根据实际情况
进行选择。
三相交流负载-——星形接法
13、有一次某楼电灯发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然都暗淡下来，而第一层楼的电灯亮度未变，试问是什么原因？这楼的电灯是如何连接的？同时发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗淡，这是什么原因？画出电路图。
9、有一个相电压为220V的三相发电机和一组对称的三相负载。若负载的额定相电压为380V，问此电源与三相负载应如何连接？画图表示。
四、巩固练习，检测达标（独立封卷完成）
10 有一个相电压为220V的三相发电机和一组对称的三相负载。若负载的额定相电压为380V，问此电源与三相负载应如何连接？画图表示。
11、在线电压为220V的对称三相电路中，每相接“220V、60W”的电灯20盏，画出连接电路图，并求各相电流和各线电流。
五、拓展延伸，课堂小结
12、三相交流负载的工作情况在分析时注意：每相负载都是相对独立的，应首先分相求解，再根据相、线之间的关系求线参数。
13、三相交流电的线电压、线电流无直接关系，而是要回到相电压、相电流中计算，再根据相、线之间的关系求解。
9、三相交流负载分析时的基本方法是什么？
三、合作探究，交流展示（选做）（3个）
10、有一个相电压为220V的三相发电机和一组对称的三相负载。若负载的额定相电压为380V，问此电源与三相负载应如何连接？画图表示。
11、在线电压为220V的对称三相电路中，每相接“220V、60W”的电灯20盏，画出连接电路图，并求各相电流和各线电流。
课题：三相交流负载 ——星形接法（第三十七、三十八课时）
专业科：电子电工
年级：一、二年级
三相负载的星形连接
教案时间分配教师活动学生活动设计意图1、定义：接在三相电源上的负载统称三相负载。
2、分类：（1）三相对称负载：各相负载相同的三相负载。
（2）三相不对称负载：各相负载不相同的三相负载。
3、三相负载的连接方式：（1）分类：星形连接（Y）：有中线无中线三角形连接二、三相负载的星形连接（画出电路图）1、星形连接：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。
2、电路图：（多媒体演示）3、负载的相电压：负载两端的电压。
用Uu、Uv、Uw表示。
4、负载的线电压：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。
三相负载的线电压就是电源的线电压。
5、从电路图中可以看出N点电位=N’电位因为：负载的相电压=电源的相电压负载的线电压=电源的线电压所以：U线=3U相Y6、相电流：流过每相负载的电流。
用Iu、Iv、Iw表示。
7、线电流：流过相线的电流叫做线电流。
用I U、I V、I W表示。
学生观看和听课学生观看老师画电路图。
老师演示，学生观看训练学生空间想象能力的演绎思维能力。
想像三相交流电，对三组负载供电，三组线圈和三个负载是怎么连接的？让学生知道在实际应用中，三相发电机和负载并不用6条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接。
这就是我们要学习的星形连接。
用动画的方式生动的讲解，意在学生很快的理解接受星形连接。
能正常工作不能正常工作不能正常工作四、设相电压为U相，该相的阻抗为Z相U。
星形接法三相电功率的计算公式
星形接法三相电功率的计算公式星形接法是一种常见的三相电接线方式，用于工业和商业领域的电力系统。
在星形接法中，三相电源的三根相线分别连接到负载的三个接线点上，形成一个类似于星星的形状。
通过星形接法，可以实现三相电功率的有效分配和传输。
在星形接法下，三相电功率的计算可以使用以下公式：三相总功率（P）= √3 × 电压（U）× 电流（I）× 功率因数（cosφ）其中，√3 是一个常数，表示三相电流与单相电流之间的关系；电压（U）是线电压，即相邻两相之间的电压；电流（I）是负载的电流；功率因数（cosφ）是负载的功率因数，表示电流与电压之间的相位关系。
星形接法的三相电功率计算公式可以帮助我们准确地计算和评估电力系统的能力和效率。
在实际应用中，我们需要测量电压、电流和功率因数，然后根据公式计算三相总功率。
这样可以帮助我们了解系统的负载情况，确保系统正常运行，并有效地管理能源消耗。
在进行三相电功率计算时，还需要注意以下几点：1. 电压的单位通常是伏特（V），电流的单位通常是安培（A），功率的单位通常是瓦特（W）或千瓦特（kW）。
2. 功率因数是一个介于-1和1之间的值，表示电流与电压之间的相位差。
功率因数为正值时，表示电流与电压之间的相位差小于90°，为负值时，表示相位差大于90°。
功率因数为1时，表示电流与电压完全同相；功率因数为0时，表示电流与电压之间存在90°的相位差。
3. 星形接法下，三相总功率等于各相功率的代数和。
即三相总功率等于A相功率、B相功率和C相功率之和。
4. 在实际应用中，我们可以使用功率因数校正装置来调整功率因数，使其接近1，以提高系统的效率和节能性。
星形接法是一种常见的三相电接线方式，通过使用三相电功率计算公式，我们可以准确地计算和评估电力系统的能力和效率。
合理利用并管理三相电功率，可以提高电力系统的稳定性和经济性，满足不同负载的需求，确保电力系统的正常运行。
三相负载的连接星形连接
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§5.4 对称三相电路的功率
三相交流电路中，三相负载消耗的总功率就等于各相负 载消耗的功率之和，即：
PP U P V P W
每相负载的功率
PP U P I P cos
U I 为负载的相电压， 为负载的相电流， 为同一 P P
相负载中相电压超前相电流的相位差，也即负载 的阻抗角
在对称三相电路中，各相负载的功率相同，三相负载的总功率：
（可以根据对称性直接写出）
不对称三相电路的计算
三相电路中，只要有一部分不对称就成为不对 称三相电路
不对称三相电路的特点: 三相电源认为总是对称的，输电线阻抗也是对 称的 不对称主要是因为负载的不对称，使三相电路 失去对称特点 由单相负载构成三相负载时，虽然设计时尽量 使它们均衡，但使用中仍然无法保证三相负载对 称，这就造成负载的不对称。尤其是电路发生故 障时，负载的不对称程度更加严重
IL IP
同理，对称三相电路的无功功率为：
Q 3U P I P sin 3U L I L sin
对称三相电路的视在功率为
S
P 2 Q 2 3U P I P 3U L I L
在变配 电所的 母线上 一般都 涂以黄、 绿、红 三种颜 色，分 别表示U 相、V相 和 W相
+ -
uU
+
uUV
端 端 (端 端 端 端端 端端
uWU
N
+
uW
-
uV
W
V
iB iC
V W
uVW
三相电源星形联接时，线电压与相电压之 间的关系
根据基尔霍夫定律可得：
uUV uU uV uVW uV uW uWU uW uU
211、三相负载星形连接三相四线...
一、概述交流电路实验箱是根据“电工基础”“电路原理”“电路分析”等课程所开发设计的强电类典型实验项目而设计的。
版面设有Y型和△型变换的三相灯组负载，日光灯实验组件，多绕组变压器，单相铁芯变压器，电流互感器，R L C元件组，三相电源，交流电压表，交流电流表，秒表等仪器仪表于一体。
设计合理紧凑、美观，操作使用方便。
二、主要技术性能1、输入电源：三相四线制，AC380V±10%，50H，180V A。
2、交流电压表：输入：AC 0--450V交流电流表：输入：AC 0--2A秒表：0--99s3、使用环境条件：温度-10℃-40℃湿度≤80％（40℃）4、实验箱外型尺寸：520mm×340mm×170mm三、实验注意事项1、根据不同的连接方法选择合适的电源（AC220V或AC380V）。
2、实验时，若发现异常现象，应立即关断电源查找原因，排除故障，切记不允许在通电的情况下查找原因。
3、实验过程中如果需要更改接线时，必须切断电源后才能拆接线，以免触电。
4、实验完毕，必须先关掉电源，拔出电源插头，并将仪器设备工具导线等按规定整理好。
四、实验项目实验一、用三表法测量交流电路等效应参数 (3)实验二、日光灯电路实验、改善功率因素实验 (7)实验三、单相铁心变压器特性测试 (10)实验四、电流互感器实验 (12)实验五、变压器同名端判断 (14)实验六、R、L、C元器件特性及参数测试 (16)实验七、三相交流电路电压、电流的测量 (20)实验八、三相交流电路功率的测量 (23)实验九、功率因数及相序的测量 (27)实验十、单相电度表实验 (30)实验一、用三表法测量交流电路等效应参数一、实验目的1、学会用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件交流等效参数的方法。
2、学会功率表的接法和使用。
二、原理说明1、正弦交流激励下的元件值和阻抗值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测量出元件两端的电压U ，流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ，然后通过计算得到所求的各值，用交流电压表、交流电流表、功率表测量电路元件参数的方法称为三表法，是用以测量交流电路参数的基本方法。
2负载星形连接的三相电路
二、知识点：三相负载的星形接法
三相负载的星形联接：
将每相负载始端和末端区分开来，把 三个末端连在一起，形成一个点，称 为负载的中性点，用表示N,，与电源 的中点连接；而将三个始端分别接到 三相电源的相线上 。
图2-1 三相负载的星形接法
二、知识点：三相负载的星形接法
（一）负载星形联接时的特点
1、无论负载对称与否，负载的相电压等于电源的相电压——对称； 负载的线电压等于电源的线电压——对称。
三、操作训练
三相正弦交流电路负载星形联接分析
解：（1）若一楼全部断开，二、三楼仍然接通。两层楼灯的数量相等。
若中线尚未断开，则二、三楼工作状态不变。照明 不受影响。 若中线断开，U相断开后，V、W 两相串连，线电压
UVW （380V）加在V、W负载上。如果两相负载对称，
则每相负载上的电压为190V。低于灯泡的额定电压。 结果为二、三楼电灯全部变暗，不能正常工作。
若负载不对称时，各相需单独计算。
二UA
AZ
iN
UB B Z
3. 中性线上的电流
i UBC C UCB
Z
中性线上的电流是三相电流之和，即
I I I I
N
U
V
W
当三相电路对称时，三个相电流也是对称的，所以中性线上的电流为零，即
I I I I 0
N
U
V
W
二 电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，
照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不 能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。
V层 楼 W
三层楼
四、知识深化
在实际电网中使用的三相电器
在电网中也要接入单相负载，如单相电动机、单相照明负载等，单相负载采用三 相电中引出一相的供电方式，考虑到使各相的负载平衡，各单相负载均以并联方 式接入电路，如大型居民楼的供电，可将所有单相负载平分为三组，分别接入U、 V、W三相电路，如图2-5所示。因此，大电网的三相负载可以认为基本上是对称 的。在实际应用中高压输电线都采用三相三线制。照明电路呢？
三相负载的星形联结
三相负载的星形联结————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：三相负载的星形联结1.联结方式把各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的中性线上；把各相负载的首端U1、Vl、W1分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连接的方法叫做三相负载的星形联结。
如下图(a)所示为三相负载星形联结的原理图，图（b）所示为三相负载星形联结的实际电路图。
负载作星形联结并具有中性线时，每相负载两端的电压称为负载的相电压，用表示。
2.电路计算当输电线的电阻被忽略时，负载的相电压等于电源相电压电源的线电压与负载的相电压关系为在三相交流电路中，负载作星形联结，流过每一相负载的电流称为相电流，分别用表示，一般用来表示。
流过每根相线的电流称为线电流，分别用来表示，一般用表示。
当负载作星形联结具有中性线时，三相交流电路的每一相，就是一个单相交流电路，各相电压与电流间数量及相位关系可应用前面学习的单相交流电路的方法处理。
如下图所示，由于每相的负载都串在相线上，相线和负载通过的是同一个电流，所以各线电流等于各相电流，即一般写成除此之外，我们还要考虑流过中性线的电流，由基尔霍夫节点电流定律可以求出中性线电流。
一般采用矢量法来分析。
中性线电流为线电流（或相电流）的矢量和对于三相对称负载，在对称三相电源作用下，三相对称负载的中性线电流等于零，如下图(a)所示。
即由于电流是瞬时值，三相电流瞬时值的代数和也为零，即因此对称负载下中性线便可以省去不用，电路变成如下图（b）所示的三相三线制传输。
如在发电厂与变电站、变电站与三相电动机等之间，由于负载对称，便采用三相三线制传输。
若负载不对称，则中性线电流不为零，其中性线电流为。
三相负载的星形联结图解
三相负载的星形联结图解
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
三相负载的星形联结图解
三相负载的星形联结如图：
该接法有三根火线和一根零线，叫做三相四线制电路，在这种电路中三相电源也是必须是Y形接法，所以又叫做Y－Y接法的三相电路。
显然不管负载是否对称(相等)，电路
中的线电压UL都等于负载相电压UYP的倍，即
UL = UYP
负载的相电流IYP等于线电流IYL，即
IYL = IYP
当三相负载对称时，即各相负载完全相同，相电流和线电流也一定对称(称为Y－Y形对称三相电路)。
即各相电流(或各线电流)振幅相等、频率相同、相位彼此相差120，并且中线电流为零。
所以中线可以去掉，即形成三相三线制电路，也就是说对于对称负载来说，不必关心电源的接法，只需关心负载的接法。
三相交流负载-——星形接法
三、合作探究，交流展示（选做）（3个）
10、有一个相电压为220V的三相发电机和一组对称的三相负载。若负载的额定相电压为380V，问此电源与三相负载应如何连接？画图表示。
11、在线电压为220V的对称三相电路中，每相接“220V、60W”的电灯20盏，画出连接电路图，并求各相电流和各线电流。
二、明确任务，自主学习（必做）（4-5个）
5、当三相负载的额定电压等于三相电源的线电压时，应采用连接方式；当三相负载的额定电压等于三相电源的相电压时，应采用连接方式。
6、三相电动机三个绕组的六个端子分别接在一块接线板的六个接线螺丝上，如下图所示，每个绕组额定电压为220V，问对称三相电源的电压为380V、220V时，各接线螺丝与电源线如何连接？
2、三相交流负载的三角形接法适用于条件下，最具代表性的三角形负载有。
3、三相交流负载三角形接法时，三相负载必须是对称的，三相负载的对称包括
、和三个方面。
4、三相对称负载三角形连接，接上三相电源后，各相负载两端电压等于电源的，线电流数值上等于相电流，相位上，对应相电流。
二、明确任务，自主学习（必做）（3个）
2、三相负载的星形接法适用于和场合中。
3、在三相四线制供电中，与间的电压叫线电压，用字母表示，市电一般为伏;与间的电压叫相电压，用字母表示，市电一般为伏。线电压是相电压的倍，电压超前相应电压。
4、对称三相负载作Y形连接时，Up=UL， Ip=IL，各相负载中的电流Iu=Iv=Iw，中线电流IN=。电力供电系统中，照明等生活用电是典型的三相负载接法，只能采用相线制供电，而且应特别注意：不许在线上安装和。
18、三相交流电的线电压、线电流无直接关系，而是要回到相电压、相电流中计算，再根据相、线之间的关系求解。
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您的指导
复习提问
请同学们看三相电源的星形联结图。
请回答：
1、三相电源的特点？
2、三相电源的相电压与线电压有效值的关系？
3、三相电源的相电压与线电压相位上的关系？
1、三相电源的特点？
三相电源的电动势振幅相等、频率相同，在 相位上彼此相差120， 即为对称性。
请看
2、三相电源的相电压与线电压有效值的关系？
线电压有效值为相电压根号3倍。
3、三相电源的相电压与线电压相位上的关系？
星形连接形式
星形接形式
三相负载的星形连接
一、电路图 1、三相四线制
2、三相负载的对称性
三相负载的电阻相等、电 抗也相等。
R1=R2=R3=R X1=X2=X3=X 或 |Z1 | = | Z2|= |Z3 |= | Zp | Φ1=Φ2=Φ3=Φp
在负载作Ｙ形联接的对称三相电路中，已知每相 负载均为|Z|= １0 ，设线电压UL = 380V，
2、在上例中，试求：
（１）若第三相负载短路，其余两相负载 的相电压和相电流； （２）若第三相负载断路，其余两相负载 的相电压和相电流。
课外作业：
ห้องสมุดไป่ตู้
P102 （２）
（４）
谢谢 再见
三、中线的作用
星形联结三相负载，即使在负载不对称情况 下，也能保证负载相电压的对称性。
例、在负载作Ｙ形联接的对称三相电路中，已知每 相负载均为|Z|= １0 ，设线电压UL = 380V，试求： 相电压、相电流和线电流。
课堂练习
1、判断 （1）负载作三相四线制Ｙ形联接，其相电压是对称的。 （2）对称的三相负载作三相四线制Ｙ形联接，可以省去 中线。 （3）在照明线路中，中线上可以安装熔断器。
3、负载的相电压、相电流和相线的线电流
二、星形联结的特点：
1、星形联结的负载其相电流等于线电流。
IL=IP
2、因电源的相电压是对称的，而负载的相电压等于电源的 相电压，故负载的相电压是对称的。
3、负载的相电压是对称的，又因三相负载的对称性，负载 的相电流也是对称的。
4、因负载的相电流是对称的，中线上的电流等 于三个相电流之和，故中线上的电流为零。 三相三线制：