第十四节、三相电路的连接

现在我们进一步讨论三相电路的连接。先讨论电源的连接，然后讨论负载的连接。

一、三相电源的连接

在实际应用中，三相发电机的线圈通常都是采用图 3–47 所示的连接方法，这种连接方法叫做星形连接（符号是 Y）。这时电源提供两种电压，一种是每相线圈两端的电压，叫做相电压；另一种是每两根端线之间的电压，叫做线电压（图 3–47）。在实际的发电机中，各相线圈的情况相同，所以三个相电压相等，通常用 U_相 来表示。这时三个线电压也相等，通常用 U_线 来表示。

在三相电源的星形连接中，相电压和线电压并不相等，这一点用伏特表测量一下就可以看出来，测量和计算表明，在三相电源的星形连接中，线电压是相电压的 $\sqrt{3}$ 倍，即

$$U_{线}=\sqrt{3}{U}_{相}$$

二、负载的星形连接

负载也可以采用星形连接，图 3–45 和图 3–46 中的负载就是星形连接的，在这种连接中，加在每相负载上的电压就是相电压（图 3–48），通过每相负载的电流，可以利用交流电路中的欧姆定律计算出来，各相的负载不同，通过它们的电流也不相同，通过每相负载的电流叫做相电流；通过端线的电流叫做线电流。在这种连接中，一根端线连接一相负载，各个线电流分别等于各个相电流。

中性线是三相负载的公共回线，通过的电流是三个相电流的总合。现在看一下三相负载相同时，通过中性线的电流。

例如三相负载是三个等值的电阻，或是三个相同的线圈，就属于负载相同的情况，图 3–49 表示在这种情况下三个相电流的曲线。三个电流的最大值和频率相同，位相互差 120°。从图中可以知道，三个相电流的总合在任何时刻都等于零，这一点，利用数学中学过的三角知识也可以得到证明。这就是说，在三相负载相同的情况下，在中性线里没有电流通过，既然如此，中性线就可以省去不用了，这就成为三相三线制（图 3–50）。

三相三线制适用于负载相同的情况。下节要讲的感应电动机，它的三个定子线圈是相同的负载，这种电动机就可以接在三相三线制电路中（图 3–51）。在照明电路中，电灯的使用经常有变化，很难保证三相负载相同，必须用三相四线制。三相四线制比三相三线制多一根中性线，但可以提供两种电（220/380 伏），照明和动力可以共用，相电压 220 伏供给照明，线电压 380 伏供给动力。

三、负载的三角形连接

负载也可以如图 3–52 所示那样连接起来，这种连接方法叫做三角形连接（符号是 △）。在这种连接中，加在每相负载上的电压是线电压，通过每相负载的相电流也可以利用交流电路中的欧姆定律计算出来，各相负载相同时，三个相电流相等，通过端线的三个线电流也相等，显然，这时线电流不等于相电流，测量和计算表明，在负载的三角形连接中，三相负载相同时，线电流是相电流的$\sqrt{3}$ 倍，即

$$I_{线}=\sqrt{3}{I}_{相}$$

三相负载应该怎样连接，要看电源电压和负载额定电压的情况而定，例如对于线电压是 380 伏的三相电路，如果每相负载的额定电压是 380 伏，就用三角形连接；如果每相负载的额定电压是 220 伏，就用星形连接。

练习九

（1）根据图 3–49 写出三相负载相同时的相电流的瞬时值的表达式，并利用数学中学过的三角知识证明：三个相电流之和在任何时刻都等于零。

（2）在图 3–46 所示的三相四线制电路中，相电压是 220 伏。现有“220 V，100 W”的灯泡 90 盏，第一相安装 40 盏，第二相安装 30 盏，第三相安装 20 盏。求灯泡全接通时，各个相电流和线电流。

（3）如果电源采用图 3–53 所示的三角形连接，线电压和相电压的关系是怎样的？设各相线圈的情况相同。

发布时间：2025/3/28 下午8:17:56  阅读次数：92