三相负载星形（Y）连接的工作原理

若将每相负载的末端连接在一起，用N′表示，将每相负载的首端分别接到三相电源的3根相线上，这种接法像一个星形，故称为星形连接。若把负载的N′点与三相电源的中性点N用导线连接起来，就构成了三相四线制电路，如图7－9所示。一般负载不对称时都采用这种接法。

1.负载电压

在三相四线制电路中，若忽略输电线路的阻抗，则有

即电源中性点与负载中性点等电位。每相负载的相电压等于电源的相电压。因此，同对称三相电源一样，三相负载的线电压和相电压之间也是倍的关系，即

图7－9　三相四线制负载星形连接

不论负载对称与否，若电源对称则负载端的电压总是对称的，这是三相四线制电路的一个重要特点。因此，在三相四线制供电系统中，可以将各种单相负载，如电风扇、微波炉等家用电器接入其中的一相使用。

2.相电流和线电流

在三相电路中，通过每根端线上的电流叫作线电流，用表示，泛指用IL表示。通过每相负载的电流叫作相电流，用表示，泛指用IP表示，从图7－9中可以看出，三相负载星形连接时，线电流等于相电流，即

中性线的电流称为中性线电流，用表示，根据基尔霍夫电流定律，可得

其相量图如图7－10所示。由于中性线电流是各相电流相量之和，所以在大多数情况下，中性线电流比线电流小，因此中性线所用导线的截面一般比相线的截面小。

若三相对称负载星形连接时，中线上的电流为零，则中性线可以取消，电路为三相三线制星形连接，如图7－11所示。

图7－10　三相四线制负载星形连接的相量图(www.xing528.com)

图7－11　负载三相三线制星形连接

三相电路互成回路，于是每一瞬时流向负载中性点的电流中必然有正、有负，其代数和总是为零。

例7－2　现有一台星形连接的三相异步电动机，其每相绕组的电阻R＝12Ω，电抗XL＝16Ω，所加的三相对称电源线电压为380V。求异步电动机各相绕组的电压、电流。

电路分析：因为三相异步电动机属于对称三相负载，星形连接时每相绕组所加的电压等于电源的相电压，因此根据各相绕组的电压及复阻抗可求出每相绕组的电流。

解：由三相对称电源线电压可得电源的相电压为

由例7－2可以看出，对称三相负载星形连接时，若电源对称，则各相负载的电压对称，流过各相负载的电流也对称。

练一练：

如图7－9所示的三相四线制电路，三相负载连接成星形，已知对称三相电源相电压为220V，负载电阻ZU＝5Ω，ZV＝10Ω，ZW＝20Ω。试求：各相负载电流和中性线电流。

解：

（1）各负载相电压分别为：_____________________________________。

（2）各相负载电流分别为：_____________________________________。

（3）中性线电流为：___________________________________________。

从上面例题和练一练可以得出，三相四线制电路中，三相负载星形连接时，无论负载对称与否，只要电源对称，负载端的电压也对称，但对于不对称负载，其各相电流不对称，且中性线电流不为零，因而中性线不能去除。

解题微课