三相交流电源是由3个单相交流电源按一定的方式连接在一起,这3个单相交流电源的频率相同、最大值相等、相位彼此相差120°,其连接方式主要有星形和三角形两种类型。
1.三相交流电源的星形连接
将三相交流发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点,始端 U1、V1、W1(相头)分别与负载相连,这种连接方法叫作星形(Y形)连接。从三相交流电源三个首端U1、V1、W1引出的三根导线叫作端线或相线(火线)。末端接成的一公共点N称为零点(或称中性点),从中点引出的导线叫作中性线(零线)。这种由3根相线和1根中性线组成的输电方式叫作三相四线制(通常在低压配电中采用),如图4-1-3所示。无中性线的3根相线组成的输电方式称为三相三线制,一般在高压输电工程中采用。
图4-1-3 三相交流电源星形联结
图4-1-4 相电压与线电压
可以证明,线电压和相电压的数量关系为
线电压与相电压的相位关系是:线电压超前对应的相电压30°。线电压与相电压的矢量图如图4-1-5所示。
2.三相交流电源的三角形连接
将三相交流发电机每一相绕组的末端和另一相绕组的始端依次相接的方式,称为三角形连接或△形连接,如图4-1-6所示。
图4-1-5 星形连接时线电压与相电压的矢量图
图4-1-6 三相交流电源的三角形连接
采用三角形连接时,线电压等于相电压,即(www.daowen.com)
U线=U相
注意
在工业用电系统中如果只引出3根导线(三相三线制),那么就都是相线(没有中性线),这时所说的三相电压大小均指线电压U线;而民用电源则需要引出中性线,所说的电压大小均指相电压U相。
解:先画出V相的相量图,再根据正序画出U相、W相的矢量图,如图4-1-7所示,即可写出eU、eW的瞬时值表达式。
图4-1-7 例4-1-1图
由矢量图可知,eU、eW的瞬时值表达式为
【例4-1-2】已知三相交流发电机的三相绕组产生的相电压大小均为U=220 V,试求:(1)三相交流电源为Y形连接时的相电压U相与线电压U线;(2)三相交流电源为△形连接时的相电压U相与线电压U线。
(2)三相电源△形连接时,相电压U相=E=220 V,线电压U线=U相=220 V。
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