若三个电压源的电压ua,ub,uc的最大值相等,频率相同,相位互差120°,则此三个电压源的组合称为对称三相电压源,简称三相电源如图6-1-1所示。其正极性端标记为a,b,c负极性端标记为x,y,z。每一个电压源称为一相,依次称为a相,b相,c相。其时域表示式为
三相电源的连接有两种方式:星形连接与三角形连接。
图1 三相电源 图2 三相对称电压
1.星型连接 星型连接就是将三个电压源的负极端x,y,z连接在一起而形成一个节点,记为n,称为中性点;而从三个电压源的正极端a,b,c向外引出三条线,称为端线,也称为火线,如图3所示。有时从中性点n还引出一根线nn',称为中线,也称地线。
端线中的电流称为线电流,分别用 表示,其参考方向如图中所示。端线a,b,c之间的电压称为线电压,分别记为。流过每相电源中的电流称为相电流。很显然,对于星型连接的三相电源,线电流与相电流为同一电流。中线中的电流用 表示,称为中线电流。每一相电源的电压称为相电压。对称三相电源星型连接时,线电压与相电压的关系可直接从向量图得到,如图4所示。由图可得:
图3 三相电源星型连接 图4 对称星型电源线,相电压的关系
可见三个线电压 也是对称的,其有效值为相电压有效值的倍,即 ,其相位分别超迁响应相电压30°。
星型连接的三相电源,其优点是中点可以接地,因而可以同时给出两种电压-线电压和相电压。
2、 三角形连接 将对称三相电压源的x与b连接在一起,y与c连接在一起,z与a连接在一起,再从a,b,c三端向外引出三条端线,即构成三相电源的三角形连接,如图5所示。显然,三角形连接时,其线电压与相电压为同一电压,即有 但线电流不等于相电流,即。
图5 三相电源三角形连接