三相电源的连接方法:星形连接、三角形连接

三相电源的三个绕组有两种连接方法,星形(Y)连接和三角形(△)连接。

通常发电机的三相绕组采用星形连接,变压器的高压、低压三相绕组根据需要可以采用星形连接,也可以釆用三角形联结。

星形连接(Y)

将发电机的三个定子绕组末端U2、V2、W2连成一个公共点,该点称中性点,若中性点直接接地,该点又叫零点,用符号N表示;首端U1、VI、W1引出三条导线,称相线、火线或端线,这种接线方法就叫做星形连接,如下图所示。

三相三线电星形连接

星形连接的电源有两种方式向负载供电,一种是三相三线制,即用三条相线向负载供电,提供负载一套三相电压。另一种为三相四线制,除三根相线外,从中性点也引出一条导线叫做中线,与相线共同向负载供电,可向负载提供两套三相电压,如下图所 。

三相四线电星形连接

上图中,U、V、W三条相线对中线间的电压$\dot{U}_{U}$、$\dot{U}_{V}$、$\dot{U}_{W}$称相电压,两条相线之间的电压称线电压$\dot{U}_{UV}$、$\dot{U}_{VW}$、$\dot{U}_{WU}$,它们的参考方向如上图所示。显然线电压与相电压之间有如下的相量关系:

$$\left.\begin{matrix}
\dot{U}_{UV}=\dot{U}_{U}-\dot{U}_{V}=\sqrt{3}\dot{U}_{U}\angle 30^{\circ}\\
\dot{U}_{VW}=\dot{U}_{V}-\dot{U}_{W}=\sqrt{3}\dot{U}_{V}\angle 30^{\circ}\\
\dot{U}_{WU}=\dot{U}_{W}-\dot{U}_{U}=\sqrt{3}\dot{U}_{W}\angle 30^{\circ}
\end{matrix}\right\}$$

三相绕组星形连接电压相量图右图是上式的相量图。从图中可以得出,相电压、线电压各是一组对称的三相电压。相电压有效值用符号Up表示,线电压有效值用符号U1表示。线电压与相电压之间的大小关系为:

$$U_{1}=2U_{p}cos30^{\circ}=\sqrt{3}U_{p}$$

线电压在相位上超前对应的相电压30°。

我国低压配电系统中,大都采用三相四线制,线电压为380V,相电压为220V,标注为380/220V。

三角形连接(△)

将三相绕组首末端依次相连接,如U1与W2相连、V1与U2相连、W1与V2相连,然后从三个连接点引出三条导线,就是三角形连接,如下图所示。

三相电源的三角形连接

显然,电源采用三角形连接时,线电压就是相电压,即只有—组三相电压。

三相电源无论是采用星形连接或三角形连接,在进行电路分析计算时,可将它看成是三相对称的恒压源,其端电压不随负载的改变而变化。

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