电源对称、负载对称(三相负载相同)的电路称之为对称三相电路,或平衡三相电路。三相电路属于复杂正弦电流电路,是正弦电流电路的一种特殊情况,因此完全可以用前面所学各种方法来分析计算。但对称三相电路有它自己的特点,利用这些特点,还可使计算简化。
对称三相电源和负载都接成三角形的电路如图6.8。由电路不难得出负载各相电流为
其线电流为
图6.8△-△连接的对称三相电路
可见3个相电流,,及3个线电流,,均分别是对称的,既有,且线电流有效值等于相电流有效值的倍。在相位方面,各线电流分别依次滞后相应相电流30°。
三相电源和负载都是星形连接且有中线的对称三相电路如图6.9示。其中为端线阻抗,中线阻抗。和分别为电源的中性点和负载的中性点。很显然,这是只含一个独立节点的电路,宜用节点法进行计算。为此,选为参考节点,节点的点位,即到点的电压为,可得
由于
所以
图6.8Y-Y连接的对称三相电路
这说明,电源中性点与负载中性点同电位,这是对称三相电路的一个很重要的特点。
各相负载的电流(等于线电流)和电压分别为
,
,
,
中线电流。
可见,电流,,是对称三相电流,,,也是对称三相电压,这说明只要算出一相(例如A相)电流或电压,即可根据对称关系直接写出其余两相电流或电压。又由于中线电流等于零,中线如同开路;而,中线也可短路,即无论有无中线以及中线阻抗为何值,都可用一无阻抗的导向将电源和负载的中性点直接连接起来。因此就只需计算三个相中的“一相”,而其它两相的电压、电流就能按对称顺序写出。这就是对称三相电路归结为一相的计算方法,取出相计算的路如图6.9示。
图6.9相计算电路