三相电源、三相负载的连接方法
§3-2 三相电源和负载的连接-OK
U P = 220 V 、 l = 380 V U
12
三相电路的基本概念—复习 三相电路的基本概念 复习
1、相线（火线、端线）： 相线（火线、端线）： 个电压源正极性端子A、 、 向外引出的 从3 个电压源正极性端子 、B、C向外引出的 导线。 导线。 中线（零线）： 2、中线（零线）： 从中（ 引出的导线。 从中（性）点N引出的导线。 引出的导线 3、线电压： 线电压： 火线之间的电压。 火线之间的电压。 4、相电压 电源每一相的电压，或负载阻抗的电压。 电源每一相的电压，或负载阻抗的电压。 5、线电流 火（或端）线中的电流。 或端）线中的电流。 6、相电流 各相电源中的电流或负载阻抗的电流。 各相电源中的电流或负载阻抗的电流。 13
P71） 3、三相电源星形(Y)接法的电流 （P71） 三相电源星形(Y)接法的电流 星形(Y)接法的
线电流： 线电流：iU、iV、iW 参考方向规定为： 参考方向规定为： 电源端指向负载端。 电源端指向负载端。 相电流 电源相电流参考方 向规定为： 向规定为：末端指 向始端。 向始端。
三相电源的星形连接
& UBN
& U AN
7
线电压：火线间的电压。 P70） 线电压：火线间的电压。（P70）
A
u AB uBC uCA
uAB
N B
uBC uCA
C
& & & U AB = U AN − U BN & & & U BC = U BN − U CN & & & U CA = U CN − U AN
注意规定的 正方向
三相电源的连接方式
中线电流
I NI AI BI C0
结论：
对称三相电路的计算可
解得
IA
UA Z
2200 553.1
归结为一相电路计算，其 它两相根据对称关系可直
4453.1A
接写出。
实用中，三相电动机、变压器等都是对称三相负载。
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电路及其应用
(2)不对称三相负载
ZAZBZC时，称之为不对称三相负载。
及相位关系吗？
你能说出对称 三相交流电的 特征吗？
电笔头与被测导线接触时， 使氖管发光的是火线，不发 光的是零线。
利用一块电压表的测 量，你能正确判断出火 线和零线吗？
你会做吗？
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电路及其应用
4.2 三相负载的连接方式
三相负载也有Y形和Δ形两种连接方式。 1. A三相负载iA 的Y线形电流连接相电Y接流由时连负接载方端式电决压定等了于I电Y线源=I相Y相电压
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电路及其应用
4.1 三相电源的连接方式
三相交流电是由三相发电机产生的。发电机主要由定
子和转子两大部分构成。
首端： A B C
定子铁心
A
N
Y+
定子绕组
↓↓↓
尾端： X Y Z
Z
三相定子绕组对称嵌放
在定子铁心槽中。
转轴
－
B
S
转子绕组通电后产生磁场。 原动机带动转子绕轴旋
转子铁心 C
X
转子绕组转，形成气隙旋转磁场。
求解不对称三相负载电路时，只要电路中有中线，就可把
各相按照单相电路的分析方三相定子绕组与旋转磁场相切 割，感应对称三相电动势。
eB Em sin(t 120) eC Em sin(t 120)
三相电路星形连接和三角形连接公式
一、概述三相电路是工业中常见的一种电路连接方式，在电力系统中起着重要作用。
在三相电路中，星形连接和三角形连接是两种常见的连接方式。
本文将重点介绍三相电路星形连接和三角形连接的相关公式。
二、三相电路星形连接1.1 相关公式在三相电路中，星形连接是指三个负载分别连接到三相电源的三个输出端点上。
星形连接的电压和电流之间的关系满足以下公式：U = √3 * Uph；I = Iph；其中U表示线电压，Uph表示相电压，I表示线电流，Iph表示相电流。
公式中√3表示3的平方根，即1.732。
1.2 特点分析三相电路星形连接的特点在于其线电压是相电压的√3倍，而线电流等于相电流。
这种连接方式适用于负载较大、分布比较均匀的场合。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的电路连接方式。
三、三相电路三角形连接2.1 相关公式在三相电路中，三角形连接是指三个负载分别连接到三相电源的相间端点上。
三角形连接的电压和电流之间的关系满足以下公式：U = Uph；I = √3 * Iph；其中U表示线电压，Uph表示相电压，I表示线电流，Iph表示相电流。
公式中√3表示3的平方根，即1.732。
2.2 特点分析三相电路三角形连接的特点在于其线电流是相电流的√3倍，而线电压等于相电压。
这种连接方式适用于负载较小、分布比较杂乱的场合。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的电路连接方式。
四、总结通过以上介绍，我们可以看到三相电路中星形连接和三角形连接分别适用于不同的工业场合。
通过合理选择电路连接方式，可以更好地满足工业生产的需求。
在实际应用中，需要对负载特性、线路布局等方面进行综合考虑，选取最合适的电路连接方式，以确保电力系统的稳定运行。
五、结语本文介绍了三相电路星形连接和三角形连接的相关公式和特点，希望能为读者对三相电路的理解和应用提供一些参考。
在工业生产中，电力系统是至关重要的，合理选取电路连接方式有助于提高生产效率、降低能源消耗，为工业生产的发展做出贡献。
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
三相电路和三相电源_三相电源的连接方式_三相负载的连接方式
三相电路和三相电源_三相电源的连接方式
_三相负载的连接方式
在目前的电力系统中，广泛采纳的是三相制供电。
一、三相电路和三相电源：
三相电路是由三个特定电源按肯定的连接方式供电的电路。
三个电源的频率相同、振幅相等、在相位上依次相差120°。
这组电源称为对称三相电源。
如图11-1-1。
正极性分别为A、B、C，负极性分别为X、Y、Z。
每一个电源称作一相，依次为A相、B相、C相，分别记为uA、uB、uc。
三相电压在相位上有超前、滞后之分，其超前、滞后的次序称作相序。
假如A-B-C依次超前120°，称为正相序，反之为负相序。
设A相电源为参考正弦量，各电压表达式为：
其相量表达式为：相量如图11-1-2。
二、三相电源的连接方式：分为星形和三角形两种连接方式。
1、星形连接，如图11-1-3。
相电压、线电压之间的关系如图11-1-4。
2、三角形连接，如图11-1-5。
在三角形连接中，线电压等于相电压。
三、负载的连接方式：分为星形和三角形两种连接方式(略)。
在三相供电电路中，依据需要有多种供电电路：星-星连接的三相四线制电路、星-星连接的三相三线制电路、星-角连接的三相三线制电路、角-星连接的三相三线制电路、角-角连接的三相三线制电路以及简单的三相供电系统。
三相电源、三相负载的连接方法
相量表示
1 = sin
Ǘ 1 = 0°=
2 = sin( − 120 °)
Ǘ 2 = − 120°
3 = sin( + 120 °)
Ǘ 3 = + 120 °
波形图
u
O
相量图
.
u1 u2 u3
120° 240° 360°
2
U3
120°
如：三相电动机
不对称三相负载： 不满足 Z1 =Z2 = Z3
如：由单相负载组成的三相负载
负载的两种接法:
A
A
•
Z
N
B
Z
Z
Z
B
•
Z
Z
C
C
星形接法
三角形接法
•
负载的联接原则
负载的接入原则
应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电
源的联接方式无关。
– 尽可能使电源的各相负荷均匀、对称，从而使三
角形，再从三个端子分别引出端线，这种接法称
为三相电源的三角形连接，简记为△形连接，如所
示。图中AZ、BX、CY分别连在一起，引出端线A、
B、C，从而构成△连接。
12.3.2. 2
－＋
Ica
c
－ Ub ＋
IB
Ibc
b
IC
B
C
从上图知:线电流和相电流的关系为
Ǘ = Ǘab − Ǘca
许接保险丝也不允许接刀闸。
Ǘ CA
Ǘ AN
Ǘ BN
Ǘ BC
星形联结时线电压与相电压的通用关系表达式：
Ǘ =
3Ǘ ∠30 °
电工学第三章三相电路
iA iN iB RC
RA
N
RB
iC
N I A I B I C 0 I
一、负载的星形联结 二、负载的三角形联结
交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作
的叫做三相负载 ,如果每相负载的阻抗值和阻抗
角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。
另一类是只需接单相电源的负载，它们可
以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或 线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载， 但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对 称负载。如照明灯。
二、三相电源的连接
1、星形联结 把三相绕组的尾端 XYZ 接成一点。 而把首端 A、B、C 作为与外电路相联接的端点。 这种 联接方式称为电源的星形联结。
中性点 U A 或零点
+
–
N
– U C
+
– + U B
+ U A – – – U B +
+
U AB
–
A 相线（火线）
相电 压
一、三相对称正弦电动势
1.三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 A B C 磁极 （是转动的，亦称转子） A
Y
– + S
Z
n
+
B
绕 组
A
X
X Y Z
三相绕组
单相绕组
N
C
铁 心
+
+ X
三相绕组的三相电动势 幅值相等, 频率相同, 彼 此之间相位相差120°。
U C
+
三相电源三相负载的连接方法
A U AB
N
IB
B
IC
U BC C
团结 信赖 创造 挑战
从可知, 星形连接时，线电流与相电流的关系为:
IA Ia , IB Ib, IC Ic
即星形连接时线电流和对应的相电流相等。 •Ιp= ΙL
团结 信赖 创造 挑战
星形接法的两组电压
e 相电压：火线对零线间的电压。
uAN eA uBN eB
线电流Il 3IP(相电流),
滞后30。
且 落 后 相 应 的 相 电 流 3 0。
团结 信赖 创造 挑战
总结：Y---△ 联结
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Y 联结时：
Ul 3UP
Il IP
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△联结时：
UP = Ul
Il 3IP
团结 信赖 创造 挑战
三相交流电路的小结
三相电源
三相四线制
e
N
C
B
+
_
X
图1 三相交流发电机示意图
A
X
•
图3 每相电枢绕组及其电动势
团结 信赖 创造 挑战
铁心（作为导磁路经）
定子
匝数相同
发电机结构
三相绕组 空间排列互差120
转子 : 直流励磁的电磁铁
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• 定子是固定不动的部分，在定子的槽中嵌入三
组线圈，即AX、BY和CZ； 首端分别为A、B、C，
UP 220V Ul 380V
团结 信赖 创造 挑战
•
12.3.2. 2 三角形连接
•
将三个电源的首尾依次相接组成一个
三角形，再从三个端子分别引出端线，这种接
三 相 负 载
这种情况下，由于中性线的 电流为零，因此，取消中性线也 不会影响三相电路的工作，三相 四线制电路实际上就变成了三相 三线制电路，如右图所示。由于 生产上的三相负载一般都是对称 的，因此，三相三线制电路在生 产上的应用极为广泛。
第8页
三 相 负 载三
相 负 载 的 星 形 连 接
1.1
第9页
例3-1
第5页
三 相 负 载三
相 负 载 的 星 形 连 接
1.1
第6页
因电源为对称三相电源，若电路中的负载为对称三相负载，即Z1＝Z2 ＝Z3＝Z，则此时的电路为对称三相电路。由于电压对称及各相负载相同， 因此，流过各相负载的电流也是对称的，即
•
I1
•
U1 Z
U10
Z
IP
•
I2
•
U2 Z
U2 120
三 相 负 载三
相 负 载 的 星 形 连 接
1.1
第 12 页
（3）L1相断开时，L2、L3相不受 影响，其相电压仍为220V。
L1相断开且中性线也断开时，电 路如右图所示。此时，电路变为单相
电路，即2灯和3灯串联，接在线电压 U23＝380V的电源上，两相电流相同。 根据串联电路的分压关系，可得各相
三 相 负 载三
相 负 载 的 星 形 连 接
1.1
第 11 页
L1相短路且中性线断开时，电路 如右图所示。此时，负载中性点N′即 为L1，因此，负载各相电压为：
•
U1 0
•
•
U2 U21
•
•
U3 U31
U1 0 U2 380V U3 380V
由于2灯和3灯两端的电压都超过 了其额定电压，因此，两灯将会被损 坏。
三相负载作Y接、△接的方法
三相负载作Y接、△接的方法
在三相电源对称的情况下，三相负载可以接成星形（Ｙ接)或三角形(△接)。
三相四线制电源的电压值一般是指线电压的有效值。
如“三相380V电源”是指线电压380V，其相电压为220V；而“三相220V 电源”则是指线电压220V，其相电压为127V。
1. 负载作Y形联接
当负载采用三相四线制(Yo)联接时，即在有中线的情况下，不论负载是否对称，线电压Ul 是相电压UP的倍，线电流Il 等于相电流Ip，即
U1=，I1=Ip
当负载对称时，各相电流相等，流过中线的电流Io＝0，所以可以省去中线。
若三相负载不对称而又无中线(即三相三线制Y接)时，UP≠1/Ul ，负载的三个相电压不再平衡，各相电流也不相等，致使负载轻的那一相因相电压过高而遭受损坏，负载重的一相也会因相电压过低不能正常工作。
所以，不对称三相负载作Y联接时，必须采用三相四线制接法，即Yo接法，而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相
电压维持对称不变。
2. 负载作△形联接
当三相负载作△形联接时，不论负载是否对称，其相电压均等于线电压，即Ul＝Up；若负载对称时，其相电流也对称，相电流与线电流之间的关系为：Il ＝Ip；
若负载不对称时，相电流与线电流之间不再是关系即：Il≠Ip
当三相负载作△形联接时，不论负载是否对称，只要电源的线电压Ul对称，加在三相负载上的电压Up仍是对称的，对各相负载工作没有影响。
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iC iB
: I N
Z
iCN
iBN
零线电流
I I p l
I I I I N AN BN CN
* 线电压=相电压 3
U AB
U CA U BC
U AN
U CN
, 线电压领先于相电压30°。
A Z Z
N C
Z
U BN
B
U AB 3U AN 30 U BC 3U BN 30 U 3U 30
第1章 交直流电基础知识
三相电源、 三相负载 的连接方法
1. 三相交流电的产生
•三相交流电是由三相发电机产生的。三相 发电机主要由定子和转子组成。如图
(首端) A
+ –
B
+ –
C
+
工作原理：动磁生电 A 定子 • S Y Z • • + 转子
eA eB
(尾端) X Y Z
eC
–
图2 三相绕组示意图
B
Ibc
IC
u BC
C
从上图知:线电流和相电流的关系为
IA Iab Ica
I B I bc I ab I C I ca I bc
假设该电路所接负载也是对称的，那么三个相电流
Ibc Ica 也应是大小相等、相位依次相差 I ab
L2
L3
2. 三相电源的联结：
星形接法
也就是发电机的 定子三相线圈的 连接方式
A
eA
eC
Z
X
N
Y
eB
B
C
ec
Z X Y
eC
eA
A N
（火线）
（中线）
（火线） （火线）
eB
B
C
三相四线 制供电
A 火线（相线）: B C 中线（零线）：N
三角形接法Z A•ຫໍສະໝຸດ Au AB uCA
C
•
B X Y
•
B
u BC
• 负载的连接方式 – 单相连接 – 三相星形连接 – 三相三角形连接 • 三相负载的额定电压如不特别指明均指线电压
照明负载一般都联结成星形(具有中性线) 三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三 角形：
负载的额定电压 = 电源的线电压
1 负载的额定电压 = 电源线电压 3
应作 联结
应作 Y 联结
三相电压瞬时表示式
相量表示
u1 Um sin t u2 Um sin( t 120) u3 Um sin( t 120)
波形图
U3 U
相量图
U 0 U U 1 U 120 U 2
120
u
u1 u2 u3
120° 240° 360° 2
CA CN
U CA
U BN
U CN U AN
U AB
U BC
负载Y联结
1)负载端的线电压＝电源线电压 2)负载的相电压＝电源相电压 3)线电流＝相电流 I I I 4)中线电流 I N 1 2 3
Y 联结时：
U l 3U P
Il IP
对称负载Y 联结
U I 12
线电流比相应的相电流 滞后30。
I l 2 I P cos 30 3 I P
线电流I l 3 I P(相电流), 且落后相应的相电流 30。
总结：Y---△ 联结
Y 联结时：
△联结时：
UP = Ul
U l 3U P
Il IP
Il 3IP
三相交流电路的小结
U3
.
O
t
120°
120° .
120°
U1
U2
.
三个正弦交流电动势满足以下特征 最大值相等 频率相同 称为对称三相电动势 相位互差120°
对称三相电动势的瞬时值之和为 0
即 ：u1 u2 u3 0 U U 0 或 U
1 2 3
三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。
供电系统三相交流电的相序为 L1
U CA
30
U CN
30
U AB
30 U BN
U AN
U BC
星形联结时线电压与相电压的通用关系表达式：
U l
3U p 30
Up
---为相电压
---为线电压 Ul
在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为
U P 220V U l 380V
星形接法的两组电压
相电压：火线对零线间的电压。
u AN e A u BN eB uCN eC
ec
eC
eA u AN
u BN uCN
120
A N B C
eB
U CN
120
U U
AN BN CN
U P 0
U P 120 U P 120
U
U BN
A B C N
三相负载连接 (1) 电源提供的电压=负载的额定电压； (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。
L1 L2 L3 N 电源 保险丝
三相四线制 380/220伏
额定相电压为 额定线电压为 220伏的单相负载 380伏的三相负载
负载星形接法
u AN
A N
iA
Z
i AN
Z
uCN
u BN
IL
3I p
三角形连接时的电压相量图如图所示：
A
U c
U a
C
U b
B
显然，线电压和相电压相等，即
U ,U U ,U U U AB a BC b CA c
UL=Up
总结：电源Y-△连接 电源星形——Y 连接 Ιp= ΙL 电源三角形——△
IL
3I p
• 2 三角形连接 • 三个电源的首尾依次相接组成一个三角形，再 从三个端子分别引出端线，这种接法称为三相 电源的三角形连接，简记为△形连接，如所示。 图中AZ、BX、CY分别连在一起，引出端线A、 B、C，从而构成△连接。 I A A Z A
•
I
ca
Iab
B
C
•
Y
•
I X B
u AB uCA
UL 3U P
UL=Up
3 负载星形联结的三相电路
分类
三相负载：需三相电源同时供电 负载 如 ：三相电动机等 单相负载：只需一相电源供电 如： 照明负载、家用电器
对称三相负载：Z1=Z2= Z3 三相负载 如：三相电动机 不对称三相负载： 不满足 Z1 =Z2 = Z3 如：由单相负载组成的三相负载
三相四线制
三相电源
A
eC
三相三线制
eA
eB
A
N B C
三相电源一 般都是对称 的，而且多 用三相四线 制接法。
eC
eA
eB
eC
eB
eA
A
B C
B C
三相负载
星形负载
A Z N B C Z A Z B C Z
三角形负载
Z
Z
三相负载对称时：
三相功率计算 三相总功率： P P 负载对称时：
A
PB PC
＋
a I
A I CA U
b I I B C I
A
AB U
U a
U c
＋
－
c I
－ －
N B
U b ＋
BC U C
从图可知, 星形连接时，线电流与相电流的关系为:
I ,I I ,I I I A a B b C c
即星形连接时线电流和对应的相电流相等。 •Ιp= ΙL
和接法 无关
P 3 U p I p cos
P 3 Ul Il cos
关于零线
负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大 小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的 达不到额定电压， （负载电阻越大，负载承受的电压越高），都不
能正常工作。因为照明电路中各相负载不能保证完全
负载对称时， 只需计算一相电 流，其它两相电 流可根据对称性 直接写出。
因为三相电压对称，且 Z A Z B Z C
所以负载对称时，三相电流也对称。
I I I 0 中线电流 I N 1 2 3
负载对称时,中性线无电流,可省掉中性线。
4 负载三角形联结的三相电路
1. 联结形式
• 单相负载 • 单相负载主要包括照明负载、生活用电负载及一些单 相设备。单相负载常采用三相中引出一相的供电方式。为 保证各个单相负载电压稳定，各单相负载均以并联形式接 入电路。在单相负荷较大时，如大型居民楼供电，可将所 有单相负载平均分为三组，分别接入A、B、C三相电路， 如下图所示，以保证三相负载尽可能平衡，提高安全供电 质量及供电效率。
-
_
+
C
N X
e
B +
A X
e
_ •
图1 三相交流发电机示意图
图3 每相电枢绕组及其电动势
铁心（作为导磁路经） 定子 匝数相同 三相绕组 发电机结构 空间排列互差120 转子 : 直流励磁的电磁铁
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定子是固定不动的部分，在定子的槽中嵌入三组 线圈，即AX、BY和CZ； 首端分别为A、B、C，末 端分别为 X、 Y 、 Z 。每组称为一相，每相线圈的匝 数、形状、参数都相同，在空间上彼此相差 120°； 转子是一个可以旋转的磁极，由永久磁铁或电磁铁 组成。在发电机工作时，转子在 外部动力带动下以 角速度 ω 旋转，三个定子绕组都会感应出随时间按 正弦规律变化的电势，这三个电势的振幅和频率相 同，且由于三组线圈在空间位置上相差 120°，故 相位差互为 120°，因此称这组电源为正弦三相对 称电压源，可将其表示为