1-6解密三相交流电路

Multisim14.3电路仿真实训教程模块一

电工电路仿真与测量实训《Multisim14.3电路仿真实训教程》项目六

解密三相交流电路

职业岗位群应知应会目标（1）能准确表述三相交流电的核心定义，清晰区分相电压/线电压、相电流/线电流的概念及星形、三角形联结的结构差异；（2）能识别对称/不对称负载下三相三线制、三相四线制电路的结构特征，理解中性线在不对称负载电路中的核心作用原理；（3）能准确测量三相交流电路中的相电压、线电压、相电流、线电流及中性线电流，规范记录不同联结方式、不同负载下的仿真数据；（4）能够通过仿真数据分析星形、三角形联结时线电压与相电压的数值关系，准确判断对称负载与不对称负载下电路的工作特性，理解中性线的作用及负载不对称时的危害；（5）培养工程安全思维与团队协作素养，能恪守电力电路操作规范，在实训中主动沟通配合，形成精益求精的职业态度。《Multisim14.3电路仿真实训教程》项目六

解密三相交流电路项目目录

任务一

探秘三相电源星形联结特性任务二

验证三相对称负载电路参数特性任务三

验证三相不对称负载电路参数特性知识链接一、三相交流电源的联结1.星形联结将3个末端连在一起，这一联结点称为中性点或零点，用N表示，这种联结方式称为星形联结。从中性点引出的导线称为中性线或零线。从首端A、B、C引出的3根导线称为相线或端线，俗称火线。这种具有中性线的供电方式称为三相四线制。若无中性线引出只有3根相线的供电方式称为三相三线制。通常低压电网均采用三相四线制，其4根导线可用不同颜色（黄、绿、红、黑）标记，如图所示。《Multisim14.3电路仿真实训教程》知识链接

《Multisim14.3电路仿真实训教程》知识链接2．三角形联结将三相交流发电机每相绕组的末端和另一相绕组的始端依次相接的方式，称为三角形联结，如图所示。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；而民用电源需要引出中性线，所说的电压大小均指相电压U相。《Multisim14.3电路仿真实训教程》知识链接二、三相负载的联结1.星形联结（1）对称负载的星形联结。对称负载是指三相阻抗完全相同的负载。一般的三相电气设备（如三相电动机）大多是对称负载。三相对称负载的相电压等于电源的相电压，负载的相电流等于电源的线电流，其中性线电流为零，中性线可以省略，此时三相对称电路为三相三线制电路，如图所示。（2）不对称负载的星形联结。三相阻抗不完全相同的负载称为不对称负载。在三相四线制电路中，由于有中性线，负载的相电压总是等于电源的相电压，可分别计算各相电流。此时负载的相电压对称，但相电流不对称，中性线电流等于3个相电流的相量和，由于中性线有电流，故不能取消，也就是说负载不对称时，必须有中性线。《Multisim14.3电路仿真实训教程》知识链接2．三角形联结如果将三相负载首尾相连，再将3个连接点与三相电源的端线相连，就构成了三角形联结，如图所示。（1）对称负载的三角形联结。三相负载对称时，相电流和线电流也是对称的。（2）不对称负载的三角形联结。三相负载不对称时，尽管3个相电压对称，但3个相电流因阻抗不同而不再对称，各相电流只能逐相计算。《Multisim14.3电路仿真实训教程》一、电路构建任务一探秘三相电源星形联结特性从Multisim14.3的元器件工具栏中选取3个交流电压源V1、V2、V3，将其参数设置为220V/50Hz，相位互差120°；最后按对应拓扑关系将上述3个交流电源正确联结，构建完整的仿真电路，如图所示。星形联结仿真电路《Multisim14.3电路仿真实训教程》

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务一探秘三相电源星形联结特性一、对称负载的星形联结任务二验证三相对称负载电路参数特性

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务二验证三相对称负载电路参数特性三相交流电源V1的调用路径如图所示。《Multisim14.3电路仿真实训教程》

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务二验证三相对称负载电路参数特性二、对称负载的三角形联结任务二验证三相对称负载电路参数特性（一）电路构建从Multisim14.3的元器件工具栏中分别调用三相交流电源V1、灯泡，按照对称负载三角形联结时的拓扑结构建立仿真电路，如图所示。交流电源V1为120V/50Hz，X1、X2、X3的额定值均为“120V/100W”。《Multisim14.3电路仿真实训教程》

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务二验证三相对称负载电路参数特性

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务二验证三相对称负载电路参数特性一、不对称负载的三相四线制联结任务三验证三相不对称负载电路参数特性（一）电路构建从Multisim14.3的元器件工具栏中调用1个120V/50Hz的三相交流电源V1，3个10A的保险丝F1、F2、F3，3个开关S1、S2、S3，1个规格为“120V/100W”的灯泡X1，2个规格为“120V/250W”的灯泡X2、X3，由X1、X2、X3构成不对称负载；参照右图将元器件正确连接，构建完整的仿真电路。《Multisim14.3电路仿真实训教程》不对称负载三相四线制联结时的仿真电路

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务三验证三相不对称负载电路参数特性《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务三验证三相不对称负载电路参数特性表1.21

不对称负载的相电压开关的通断情况U5/VU6/VU7/VI/AS1、S2、S3均闭合

S1断开，S2、S3均闭合

S1、S2断开，S3闭合

S2断开，S1、S3均闭合S2、S3断开，S1闭合S3断开，S1、S2均闭合S1、S3断开，S2闭合

《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务三验证三相不对称负载电路参数特性二、不对称负载的三相三线制联结任务三验证三相不对称负载电路参数特性（一）电路构建将不对称负载三相四线制联结时的仿真电路中的中性线删除，构成右图所示的仿真电路。《Multisim14.3电路仿真实训教程》二、不对称负载的三相三线制联结任务三验证三相不对称负载电路参数特性（二）电路的仿真与分析根据仿真电路，可以看出灯泡X1两端电压为180V，高于其额定电压120V，因而灯泡被烧毁，另外两相灯泡的电压为104V，处于欠压工作状态。鉴于以上两种情况，我们可以得出当负载不对称时，必须采用

，以保证各相负载上的电压

电源的

。《Multisim14.3电路仿真实训教程》任务拓展任务名称：设计三相四线制照明供电网络。任务要求：采用三相四线制（380V/220V）供电模式，为30盏额定参数为220V，250W的照明负载设计供电网络。需要合理规划负载联结方式，确保三相负载对称分配，每相负载电流均衡。任务提示：①照明负载均为220V单相负载，需要采用星形联结接入三相四线制网络，每盏照明负载一端接对应相线，另一端统一接中性线，借助中性线平衡三相电流，避免三相负载不对称导致相电压偏移。②负载分配。30盏照明负载平均分摊至A、B、C三相，每相接入10盏，单相对称功率为2500W，