三相负载有几种连接方式,三相不对称负载三相负载y连接中性线有什么作用可否去掉

&如三相电动机、三相变压器、三相电炉等。各相负载不等的就叫不对称三相负载,例如家用电器和电灯,这类负载通常是按照尽量平均分配的方式接入三相交流电源中。在三相电路中,负载有星形(用符号“Y”表示)和三角形(用符号“△”表示)两种联结方式。一、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。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。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3.不对称负载星形联结时中性线的作用三相负载在很多情况下是不对称的,最常见的照明电路就是不对称负载星形联结的三相电路。下面,我们根据实验中的数据来分析三相四线制中性线的重要作用。如下图所示,把额定电压为220 V,功率分别为l00 W、60 W和40 W的三盏白炽灯作星形联结,然后接到三相四线制的电源上。&为了便于说明问题,设在中性线上装有开关SN,如下图(a)所示。当SN合上时每个灯泡都能正常发光。当断开SU、Sv和Sw中任意一个或两个开关时,处在通路状态下的灯泡两端的电压仍然是相电压,灯仍然正常发光。上述情况是相电压不变,而各相电流的数值不同,中性线电流不等于零。如果断开开关Sw,再断开中性线开关SN,如下图(b)所示。中性线断开后,电路变成不对称星形负载无中性线电路,40 W的灯反而比l00 W的灯亮得多。其原因是,没有中性线,两个灯(40 W和l00 W灯泡)串联起来以后接到两根相线上,即加在两个串联灯两端的电压是线电压(380 V)。又由于l00 W的灯的电阻比40 W的灯的电阻小,由串联分压可知它两端的电压也就小。因此,l00 W的灯反而较暗,40 W的灯两端的电压大于220 V,会发出更强的光,还可能将灯烧毁。&&可见,对于不对称星形负载的三相电路,必须采用带中性线的三相四线制供电。若无中性线,可能使某一相电压过低,该相用电设备不能工作;某一相电压过高,烧毁该相用电设备。因此,中性线对于电路的正常工作及安全是非常重要的,它可以保证负载电压的对称,防止发生事故。通过这个实例可以发现,中性线的作用就是使不对称的负载获得对称的相电压,使各用电器都能正常工作,而且互不影响。在三相四线制供电线路中,规定中性线上不允许安装熔断器、开关等装置。为了增强机械强度,有的还加有钢芯;另外通常还要把中性线接地,使它与大地电位相同,以保障安全。结论:负载作星形联结时:③对于对称负载可去掉中性线变为三相三线制传输;④对于不对称负载则必须加中性线,采用三相四线制传输。二、三相负载的三角形联结1.联结方式把三相负载分别接到三相交流电源的每两根相线之间,负载的这种连接方法叫做三角形联结。如下图(a)所示为负载作三角形联结的原理图,图(b)所示的是三相负载三角形联结的实际电路图。2.电路计算三角形联结中的各相负载全都接在了两根相线之间,因此负载两端的电压,即负载的相电压等于电源的线电压,则由于三相电源是对称的,无论负载是否对称,负载的相电压是对称的。对于负载作三角形联结的三相电路中每一相负载来说,都是单相交流电路。各相电流和电压之间的数量与相位关系与单相交流电路相同。采用矢量表示可求出线电流与相电流之间有以下关系结论:当三相负载作三角形联结时:。每一相负载所消耗的功率,可以应用单相正弦交流电路中学过的方法计算。负载消耗的总功率可以写成式中:UP——负载的相电压,国际单位制单位V(伏)IP——流过负载的电流,国际单位制单位A(安)ΦP——负载相电压与相电流间的相位差,国际单位制单位弧度(rad)或度P——三相负载总的有功功率,国际单位制单位W(瓦)上式可知,对称三相电路总有功功率为一相有功功率的3倍。在实际工作中,测量线电压、线电流比较方便,三相电路的总功率常用线电压和线电流来表示。理论推导证明,对称负载不论负载作星形还是三角形联结,总有功功率也可由下式计算:例5-1& 某三相对称负载,每相负载的电阻为6 Ω,感抗为8 Ω,电源线电压为380 V,试求负载星形联结和三角形联结时两种接法的三相电功率。解:每相绕组的阻抗为(1)星形联结时,负载相电压因此流过负载的相电流为&倍。也就是说,三相负载消耗的功率与负载连接方式有关,要使负载正常运行,必须正确连接电路。显然在同一电源作用下,错将星形联结成三角形联结,负载会因3倍的过载而烧毁;反之,错将三角形联结接成星形联结,负载也无法正常工作&三相交流电路和电动机_图文_百度文库
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三相交流电路和电动机
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三相负载不对称时应采用的供电方式()A三角形联结 B星型联结并在中性线上加装熔体 C星型联结并加...
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三相负载作Y连接时,只要有了中性线,就不会发生中性点位移的现象吗?请详解!谢谢!
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中性线就是中线(接地线或零线).此点电位被始终嵌位在0电位.所以就不会有中性点的位移(中珐梗粹妓诔幻达潍惮璃性点的电位不为0)了
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> 第5章 三相交流电路
第3节 不对称三相电路的计算
1.低压供电系统中的三相不对称电路
日常照明线路由于用电不均匀,易出现三相不对称状态。假定中性线阻抗为零,则电源中性点与负载中性点间的电压为零,因此,每相负载上的电压一定等于该相电源电压,各相负载电压与各相负载阻抗大小无关。由此可见,在中性线及线路阻抗为零的三相四线制电路中,当三相电源电压对称时,即使三相负载不对称,三相负载上的电压依然是对称的,但由于三相负载阻抗不等,所以三相电流将是不对称的,三相电流分别为
中性线电流为
所以,在不对称的的三相四线制电路中,中性线电流一般不等于零。这表明中性线具有传导三相系统中的不平衡电流或单相电流的作用。
2.一相负载短路的三相不对称电路
(1)对称三角形负载中一相短路
对称的三角形负载中,假定相短路,若不计线路阻抗,则短路相的电压等于电源线电压,短路相的阻抗等于零。此时为无穷大。这时与短路相负载相连的两条端线上将出现很大的短路电流。若线路上未装设熔断器或过流保护装置,则电源及线路必将被烧毁。因此必须在线路上装设熔断器或过流保护装置。一旦出现上述情况,则熔断器的熔丝熔断或过电流保护装置动作,切断电源,使三相负载停止工作。
(2)对称的Y/Y联结电路中一相负载短路
对称的Y/Y联结的电路中,假定U相负载短路,其电路图如图5.17(a)所示。此时点与点等电位,U相负载电压为零,负载中性点与电源中性点之间的电压等于U相电源的电压,即
这时V相负相当于直接接在V、U两端线上,W相负载相当于直接接在W、U两端线上,因此,V、W两相负载的电压分别为
根据欧姆定律,可求得V、W两相负载的相电流(即线电流)为
根据基尔霍夫电流定律,可求得U相的线电流等于
利用相量图可求得U相的线电流的有效值为
因此,在电源电压(指有效值)恒定,且不计线路阻抗的情况下,在负载星形联结的对称三相三线制电路中,一相负载短路:
1)短路相的负载电压为零,其线电流增至原来的3倍;
2)其他两相负载上的电压和电流均增至原来的倍。
此时线路出现过热,负载不能正常工作。
3.一相负载断路的三相不对称电路
(1)对称的三角形负载中一相断路对称的三角形负载中,假定相短路,负载断路后外部的电路结构未发生变化,因此,断路后,负载的线电压仍等于相应的电源线电压,相断路后,其电流,其他两相负载的电流为
根据基尔霍夫电流定律,可求得线电流为
根据以上分析可知,在电源电压有效值恒定,且不计线路损耗的情况下,三角形联结的对称负载一相断路时,可得如下结论。
1)负载线电压:均不发生变化;
2)相电流:断路相的负载电流等于零,其他两相负载电流保持不变;
3)线电流:与断路相两端相连的两端线电流减少为原相电流,另一线电流保持不变,即仍为原相电流的倍。
(2)对称Y/Y接电路中一相断路
对称Y/Y接的三相电路中,假定U相负载发生断路,其电路如图5.19(a)所示。U相负载断路后,在所选定的参考方向下,V、W两相负载电压为
利用基尔霍夫电压定律,可求得负载中性点与电源中性点之间的电压及U相断路处的电压为
负载电压的相量图有
根据欧姆定律,可求得V、W两相电流为
所以,在电源电压有效值恒定,线路阻抗不计的情况下,Y/Y接对称三相电路,一相断路时,其
1)断路相电流等于零,负载电压为零,断路处电压为原来相电压的3/2倍;
2)其它两相负载上的电压和电流均减小到原来的倍。
4.对称三角形负载中一条端线断路
在对称三角形负载的三相电路中,假定相端线断路。U相端线断路后,电路中各负载的连接关系发生了变化,。根据这种连接规律,可确定三相负载的相电压为
根据电路图,应用欧姆定律和基尔霍夫电流定律,可求得负载相电流和线电流为
&由此可见,在电源电压有效值恒定,且不计线路阻抗的情况下,对称三角形负载的一条端线断路后,我们可以得到如下结论:
(1)与断路端线相连的两相负载的电流和电压均减少为原来的1/2,另一相负载的电压和电流保持不变;
(2)断路的端线电流为零,另外两条端线的电流减少为原线电流的倍。
因此,无论在哪一种不对称状态下运行,要么出现过压或过电流,造成线路过热,易烧坏用电设备;要么出现电压过低,造成用电设备不能正常工作。&
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