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下面我们介绍知识点7.2
负载星形接法的三相电路分析
三项负载有两种接法
一种是星形接法 也叫Y接法
它是有三个相 这三个相有一个中点
这个中点叫N 也叫中线
三相分别是A B C
这个是三角形接法
三相负载首尾相连
这叫三角形接法 也叫Δ接法
我们在这个知识点里给大家介绍
星形接法这种电路的计算
负载如果是星形接法的话
要求电源也应该是三相四线制供电
这上面的电压就有相电压和线电压
这个相电压指的是负载的相电压
我们上个知识点讲过电源的相电压
这是负载的相电压
这个是线电压 这是三个线电压
应该可以说是导线上的电压
负载的相电压是负载上的电压
这是A相 是A相的复阻抗
这个是B相
C相得的电压是
是负载中点的节点号
这三个电压是每相负载上的负载相电压
从这个电路的结构我们看得出来
这个负载上的相电压实际上就等于
电源的对应的相电压
负载的相电压与线电压有这个关系
这个线电压与负载的相电压的关系
与线电压与电源相电压的关系实际上是一样的
因为负载的相电压就等于电源的相电压
那么我们可以画一下相量图
我们以A相负载的相电压为基准
三个相电压是对称的
三个线电压相对于它们超前了30°
我们一般是根据电源的线电压
因为电源的线电压一般是给定的
根据线电压去求负载上的相电压
求了这个相电压我们就可以求负载的电流了
负载的相电流就是每相负载上的电流
这叫负载的相电流
它等于相应的线电流
就是这三个相电流分别叫
每相负载上的电流叫相电流
这是三个线电流 线电流就等于相应的相电流
我们可以写出这个式子来
因为他们实际上是一个串联关系
我们可以简记为
这是个简记的公式
大家应该从这个式子写出这三个式子来
中线电流是等于
是从N'流回到电源的电流
它等于三个相电流之和
负载星形接法的三相电路
它的一般的计算方法是这样的
一般的解题思路是这样的
一般线电压是已知
根据线电压可以求出来每相的相电压和负载电流
因为你求出来每相的相电压以后
负载是给定的 它的负载电流我就知道了
先知道线电压
由线电压求出来每相负载上的相电压
然后再去求每相负载上的相电流
相电流知道了线电流就知道了
中线电流也知道了
如果是负载不对称的时候
各相单独计算
比如说有这么一个三相电路
这个电路 它的A相是一个电阻
B相是一个电感 C相是个电容
这个三相负载是不对称负载
什么叫不对称
就是三相负载的复阻抗不相等 这叫不对称
如果三相负载的复阻抗相等 那叫对称负载
如果三相负载不对称要求各相要单独计算
在这个电路中
还有一个已知条件就是
容抗和感抗和电阻相等
而且已知 这个线电压
首先我们要求出来
每相负载上的相电压
因为是三相对称负载
根据这个已知条件写出来
它滞后了120° 它超前120°
于是我们就可以根据刚才线电压和相电压的关系
可以求出来A相负载上的相电压是
这就是由刚才相电压和线电压的关系式导出来的
它等于Up-30°
这个Up是相电压的大小
都是根据刚才线电压和相电压的关系求出来的
Up是相电压的大小 它们三个都是相等的
实际上这三个相电压也是对称的三个电压
然后我们再求相电流
当然电流等于
每相负载上的电压除自己负载的复阻抗
对这个电阻来讲除这个R就行了
这要除感抗 这是结果
要除容抗 这是结果
和R是相等的
所以这三个电流也是相等的
这样就可以求出来中线电流
我们再画一下各电流相量的关系
因为感抗等于容抗等于电阻
所以三个电流的有效值是相等的
也就是这项和这项和这项是相等的
首先我们画出来三个线电压的相量
我们知道 它的初相是0
然后我们再画出来三个相电压的相量
它们相对于线电压滞后了30°
大家看 它的初相是-30°
所以它和 同相 是这个方向
它的初相是-240°
它是180°的初相
这就是三个相电流
中线电流 是这个
我们可以根据相量图可以计算出来
中线电流结果是这个式子
要根据这个来计算才行
直接就给出这个结果来了
这样实际上是我们根据线电压
我们求出每相负载上的相电压
根据每相负载上的相电压
求出每相负载上的相电流
最后我们又求出中线电流
这是负载不对称的时候
我们要每相负载单独计算
如果负载对称
也就是三个复阻抗相等
这时候只需要计算一相就可以了
因为三相是一样的
负载对称就意味着
这个是复阻抗的模
就是阻抗 这是阻抗角φ
A相的相电流就等于
A相的相电压除复阻抗
然后我们式子稍微导一下
那就是这个式子
这是-φ
然后大家看这个相量图
这是A相的相电压
这是A相的相电流
它相对于A相得相电压就滞后了φ角
这个φ是负载的阻抗角
同理我们也可以求出另外两个相电流
当然它们都分别滞后于自己的相电压φ角
所以说 这三个相电流实际上也是对称的电流
它们相对于相电压滞后了φ角
这个φ角是每相负载上的阻抗角
这样的话中线的电流就等于三个相电流之和
当然就等于0
因为三个相电流是对称的
所以中线电流为0
也就是说如果负载对称
就是三个负载它们的复阻抗相等
如果你只要求电流和电压的大小的时候
你仅计算一相就可以了
因为它们三个电流是相等的
像这种如果三相完全对称
零线上实际上是没有电流的
这时候我们可以把零线取消
这种供电方式叫做三相三线制供电
就是不要这个了
但是这种供电方式要保证负载的正常运行
你必须三相负载对称
如果不对称N'就是负载的中点
和电源的中点它们的电位就不相等了
对于这种三相三线制供电
如果负载不对称
这个时候各相电流怎么计算呢
比如说有这么一个电路
这个电路是三相负载不对称
我们怎么去计算这个电路呢
其实这个电路是两个节点的电路
N是电源的中点 N'是负载的中点
实际上这个电路只有两个节点
我们可以用节点电位法求解
步骤是这样的
第一我们可以选N点为参考点
然后利用节点电位法求N'点的电位
把这点的电位求出来
就可以求每个负载上的相电压
这三个相电压就都可以求了
然后就可以求出每相负载上的相电流了
相电流知道了三个线电流就都可以求出来了
我们可以写一下这个式子
如果你选N点是参考点
N'点的电位就可以用节点电位法
就是这个式子去求出来
这个求出来以后
就可以分别写出来三个负载上相电压
然后就可以求出来每相负载的相电流
下面我们介绍一个例子
这个例子电路不是很复杂
它给出的三相电源对称
A相的相电压是220 0°
这个是电源的相电压
不是负载的相电压 是电源的相电压
后面接着4个灯 A相是一个灯
B相一个灯 而C相是两个灯并联
这样的话实际上这三项就不对称了
因为它们的电阻不相等
每盏灯的额定值是220V 100W
然后求各相电流
各相电流分别是A相电流 B相电流 C相电流
首先我们求一下灯的电阻
因为它的电压是220V 知道它的功率是100W
我们可以求出来
灯的电阻是484Ω
然后我们利用节点电位法
选N点是参考点
然后就可以写出来 N'点的电位
根据这个节点电位法就可以求出来
它是55 这是120°
然后我们就可以分别求出来每相负载上的电压
大家看每相负载上的电压实际上实不相等的
A相是252 这是-10.9°约等于
然后B相是252 这是-109.1°
然后C相是165 这个大小都不一样了 这是120°
可以看出A相和B相的电压升高了
本来我们的灯是220V的 这都是252
而C相电压就低于额定值
所以说这三个灯都不能正常工作
A B相的灯可能要损坏
C相得灯就比较暗
各相电流也都不相等
所以说大家看这个
如果负载不对称 又是三相三线制供电的话
那么实际上三个负载上
它们所得到的相电压不是电源的相电压
因为中点实际上有一个电位的移动
所以对三相三线制供电
如果负载不对称
就可能造成负载中点电位不是0
也就是它的电位和电源中点的电位不相等
这样会造成各相负载电压不平衡
有的相电压高 有的相电压低
这样将损坏设备 是应该避免的
因此对三项负载不对称的时候
这种电路为了保证负载中点的电位为0
应该有中线
而且保证中线有效连接
不能加保险 不能断
一断的话 三个负载就会出问题
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
