三相电源知识

三相交流电源 三相交流电源概念 由三相交流电源供电的电路 简称三相电路 三相交流电源指能够提供3个频率相同 最大值 或有效值 相等而相位不同的电压或电流的电源 最常用的是三相交流发电机 三相发电机的各相电压的相位互差120 它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序 三相电动机在正序电压供电时正转 改为负序电压供电时则反转 因此 使用三相电源时必须注意其相序 一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转 三相电源连接方式常用的有星形连接 即Y形 和三角形连接 即 形 从电源的3个始端引出的三条线称为端线 俗称火线 任意两根端线之间的电压称为线电压 星形连接时线电压为相电压的根号3倍 3个线电压间的相位差仍为120 它们比3个相电压各超前30 星形连接有一个公共点 称为中性点 三角形连接时线电压与相电压相等 且3个电源形成一个回路 只有三相电源对称且连接正确时 电源内部才没有环流 三相交流电的产生 三相交流电的产生就是指三相交流电动势的产生 三相交流电动势由三相交流发电机产生 它是在单相交流发电机的基础上发展而来的 三相交流电的产生 磁极放在转子上 一般均由直流电通过励磁绕组产生一个很强的恒定磁场 当转子由原动机拖动作匀速转动时 三相定子绕组即切割转子磁场而感应出三相交流电动势 这三个电动势的三角函数表达式为 其波形图如左图示 相量图如右图所示 三相交流电动势 从图 a 中可以看出 三相交流电动势在任一瞬间其三个电动势的代数和为零 即 在图 b 中还可看出三相正弦交流电动势的相量和也等于零 即 三相电源与负载的连接 1 三相电源的星形联结 Y接 将电源的三相绕组末端U2 V2 W2连在一起 首端U1 V1 W1分别与负载相连 这种方式就叫做星形联结 其接法如图所示 中点 中性线 相线 三相绕组末端相连的一点称中点或零点 一般用 N 表示 从中点引出的线叫中性线 简称中线 由于中线一般与大地相连 通常又称为地线 或零线 从首端U1 V1 W1引出的三根导线称相线 或端线 由于它与大地之间有一定的电位差 一般通称火线 输电方式由三根火线和一根地线所组成的输电方式称三相四线制 通常在低压配电系统中采用 只由三根火线所组成的输电方式称三相三线制 在高压输电时采用较多 三相电源星形联结时的电压关系 1 相电压 2 线电压 相电压与线电压参考方向的规定 3 线电压UL与相电压UP的关系 三相电源Y形联结时的电压相量图如图 三个相电压大小 相等 在空间各相差120 电角度 即每个绕组的首端与末端之间的电压 相电压的有效值用 表示 即各绕组首端与首端之间的电压 即任意两根相线之间的电压叫做线电压 其有效值分别用 表示 故两端线U和V之间的线电压应该是两个相应的相电压之差 即 线电压大小利用几何关系可求得为 同理可得 结论 三相电路中线电压的大小是相电压的倍 其公式为 平常我们讲的电源电压为220V 即是指相电压 讲电源电压为380V 即是指线电压 由此可见 三相四线制的供电方式可以给负载提供两种电压 即线电压380V和相电压220V 因而在实际中获得了广泛的应用 三相电源与负载的连接 2 三相电源的三角形联结 接 1 基本概念如图所示 将电源一相绕组的末端与另一相绕组的首端依次相连 接成一个三角形 再从首端U1 V1 W1分别引出端线 这种连接方式就叫三角形联结 2 三相电源三角形联结时的电压关系 三相电源三角形联结时 电路中线电压的大小与相电压的大小相等 由图中可见 由相量图可以看出 三个