1.3 三相交流电路
1.3.1 三相电源的连接
三相交流电路是由三个频率相同、最大值相等、相位互差120°的单相交流电动势组成的电路。由于三相电动势是对称的,因此它们的瞬时值之和或矢量和都等于零。
三相电源的三个绕组有星形(Y)连接和三角形(△)连接两种方式。
星形连接(Y)的三相电源,是将三相电源的末端连接在一起,用N表示,称为中点或零点,从中点引出的导线称为中线或零线。从绕组的首端U(L1)、V(L2)、W(L3)引出的导线称为相线,俗称火线。如图1-9所示。
一相绕组的末端与另一相绕组的首端依次连接,构成闭合回路,再从三个连接点引出三条导线,构成三相电源的三角形(△)连接,如图1-10所示。
图1-9 三相电源的星形连接
图1-10 三相电源的三角形连接
用三条相线和一条零线组成的供电方式称为三相四线制,通常用在低压配电系统中。只有三条相线的供电方式称为三相三线制,一般用在高压供电系统中,或者只有三相负荷没有单相负荷的低压系统中。
相线与零线之间的电压称作相电压,相电压的正方向规定为从绕组的首端指向中性点,可参见图1-9。相线与相线之间的电压称作线电压,线电压的正方向用相关相别的双字母脚标的顺序来表示,参见图1-9和图1-10。
星形连接(Y)的三相电源,当相电压为220V时,线电压为380V,即线电压是相电压的倍。
在三角形(△)连接的三相电源中,线电压与相电压相等。
1.3.2 三相负载的连接
三相负载也有星形连接和三角形连接两种接线方式。星形连接时,将三组负载的一端各自接到相应的相线上,另一端并接在中线上。图1-11就是一款三相负载星形连接的实际应用电路。
图1-11 三相负载星形连接的实际电路
负载星形连接时,每一相上的负载承受电源的相电压。线电流等于相电流。零线电流等于各相负载电流的相量和。
负载三角形连接时,是将负载分别接在三相电源的两根相线之间,如图1-12所示。负载三角形接法应用在三相负载平衡的条件下。负载两端的电压称为相电压,且相电压等于三相电源的线电压。
图1-12 三相负载三角形连接的实际电路
在负载三角形连接时,线电流等于相电流的倍。
三相负载如何连接,应根据负载的额定电压和电源电压的数值确定。对于380V/220V的三相四线制供电系统,可分成以下几种情况考虑:
①当使用额定电压380V的单相负载时,例如380V的电焊机,应将它连接到电源的相线与相线之间。
②当使用额定电压220V的单相负载时,应将它连接到电源的相线与零线之间。
③如果三相对称负载的额定电压为380V,则应将它们进行三角形连接。
④如果三相对称负载的额定电压为220V,要想把它们接入线电压为380V的电源上,则应接成星形连接。