三相电源的三角形和星形连接方式

2023-12-31

一、三角形连接

三角形连接是指将三相电源的三个端点分别与负载的三个端点相连,形成一个闭合的三角形。在这种连接方式下,每个相电压都是独立的,且线电压等于相电压的根号3倍。因此,三角形连接适用于需要高电压输出的场合,如大功率电动机、变压器等。

从图中可以得知,电源连接成三角形时线电压与相电压的关系为: 线电压UL等于相电压UΦ ,即UL=UΦ**。而星形连接中的线电压是相电压的1.73倍。**

三相电源的三角形和星形连接方式 (https://ic.work/) 电源管理 第1张

通常,发电机都连接成星形(Y)。三相变压器对于 用户来说也相当于电源,它有连接成星形的,也有连接成三角形的。

优点:

1.线电压等于相电压的根号3倍,输出电压较高,适用于大功率设备;

2.各相之间没有耦合,互不影响,稳定性好;

3.故障时,其他两相仍可正常工作,提高了系统的可靠性。

缺点:

1.只能提供一种电压等级,不适用于需要多种电压等级的场合;

2.不能直接用于单相负载,需要通过变压器或电抗器等设备进行转换;

3.线路复杂,成本较高。

二、星形连接

如果将三相交流电源的每一相用两根导线和负载连接起来,组成了三个互不相关的电路,如下图所示。这种连接需要用六根导线来输电,是很不经济的。

因此,实际上都是采用“星形(Y)”或者“三角形”(△)的连接方式。

三相电源的三角形和星形连接方式 (https://ic.work/) 电源管理 第2张

把三相电源的三个线圈的末端(U2、V2、W2)连接在一起,从三个始端(U1、V2、W3)分别引出导线。这种连接方式叫做星形连接,如图所示。

三个末端的连接点称为中性点。由中性点引出的导线叫“中性线”(即图中的N线),当中性点接地时,由中性点引出的线叫“ 零线 ”(俗称“ 底线 ”)。由线圈始端(U1、V1、W1)分别引出的三条导线称为“ 相线 ”(俗称“ 火线 ”)。

三相电源的三角形和星形连接方式 (https://ic.work/) 电源管理 第3张

优点:

1.线电压等于相电压,输出电压较低,适用于小功率设备;

2.可以直接用于单相负载,无需额外的转换设备;

3.线路简单,成本低。

缺点:

1.各相之间存在耦合,一个相出现故障时,可能影响其他两相的正常工作;

2.故障时,整个系统可能瘫痪,可靠性较差;

3.不能提供高电压输出,不适用于大功率设备。

三、适用场景分析

1.三角形连接适用于需要高电压输出的场合,如大功率电动机、变压器等。这些设备通常具有较高的功率需求,需要较高的电压来驱动。三角形连接可以提供较高的线电压,满足这些设备的运行要求。同时,三角形连接的稳定性好,各相之间没有耦合,互不影响。此外,三角形连接在故障时仍能保持一定的工作性能,提高了系统的可靠性。

2.星形连接适用于需要低电压输出的场合,如家用电器、照明设备等。这些设备通常具有较低的功率需求,需要较低的电压来驱动。星形连接可以提供较低的线电压,满足这些设备的运行要求。同时,星形连接可以直接用于单相负载,无需额外的转换设备。此外,星形连接的线路简单,成本低。

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