电工基础教案三相交流电路

. 理理 论论 课课 授授 课课 教教 案案 课 程 名 称 审 批 签 字 电工基础第六章三相交流电路 2015 年月日 10 课时 授课班级 实用课时 2015 级电工班（汉） 课时 授课时间 计划课时 1．了解三相交流电源的产生和特点。 2．握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。 教学目的与要求1.3．掌握对称三相负载 Y 形连接和  连接时，负载线电压和相电压、 线电流和相电流 的关系。 4．掌握对称三相功率的计算方法。 教学重点与难点 授课类型 教具 参考资料 复习提问 课时分配课时分配 1．掌握三相电路线电压与相电压、线电流与相电流的相位关系。 2．熟练分析与计算三相电路电压、电流、功率等。 理论课 多媒体投影设备、电压表、电流表等 学生教材、参考教材及网络图文资料 教 学 过 程 和 内 容时间分配 每次课前占 用约 5 分钟 时间 第一次课 教学方法讲授 序号序号 1 2 3 4 章节名称章节名称 课题课题 第六章三相交流电路 6-1三相交流电源 6-2三相负载的连接方式 实验与实训 7三相交流负载的连接 6-3提高功率因数的意义和方法 合计 教学时数教学时数 2 2 4 2 10 组织教学与复习回顾组织教学与复习回顾 1.师生相互问好，组织学生坐端、坐好，进行上课状态。 2.点名考勤，掌握旷课、缺课学生情况及去向。 3.准备多媒体投影，期间提示学生回顾上次课程的重、难点内容。 4.以集中提问或个别提问方式对上一节课的教学效果进行了解，同时复习。 新课导入及展开讲授新课导入及展开讲授 第一节第一节三相交流电源三相交流电源 一、三相交流电动势的产生 1．对称三相电动势．对称三相电动势 振幅相等、频率相同，在相位上彼此相差 120的三个电动势称为对称三相电动势。对 称三相电动势瞬时值的数学表达式为 第一相U 相电动势e1Emsint . . 第二相V 相电动势e2Emsint 120 第三相W 相电动势e3Emsint 120 显然，有e1e2e3 0。波形图与相量图如图10-1 所示。 教 学 过 程 和 内 容时间分配 图 10-1对称三相电动势波形图与相量图 2．相序．相序 三相电动势达到最大值振幅的先后次序叫做相序。e1比e2超前120，e2比e3超前120， 而e3又比e1超前 120，称这种相序称为正相序或顺相序；反之，如果e1比e3超前 120， e 3比 e 2超前 120，e2 比e1超前 120，称这种相序为负相序或逆相序。 相序是一个十分重要的概念，为使电力系统能够安全可靠地运行，通常统一规定技术 标准，一般在配电盘上用黄色标出 U 相，用绿色标出 V 相，用红色标出 W 相。 二、三相电源的连接 三相电源有星形亦称 Y 形接法和三角形亦称  形接法两种。 1．三相电源的星形三相电源的星形YY 形形 接法接法 将三相发电机三相绕组的末端 U2、V2、W2相尾连接在一点，始端 U1、V1、W1相 头分别与负载相连，这种连接方法叫做星形Y 形连接。如图 10-2 所示。 图 10-2三相绕组的星形接法图 10-3相电压与线电压的相量图 从三相电源三个相头 U1、V1、W1 引出的三根导线叫作端线或相线，俗称火线，任意 两个火线之间的电压叫做线电压。Y 形公共联结点 N 叫作中点，从中点引出的导线叫做中 线或零线。由三根相线和一根中线组成的输电方式叫做 三相四线制通常在低压配电中采 用。 每相绕组始端与末端之间的电压即相线与中线之间的电压叫做相电压， 它们的瞬时值 用u1、u2、u3来表示，显然这三个相电压也是对称的。相电压大小有效值均为 U 1 U2U3UP 任意两相始端之间的电压即火线与火线之间的电压叫做线电压，它们的瞬时值 用u12、u23、u31来表示。Ｙ形接法的相量图如图10-3 所示。 显然三个线电压也是对称的。大小有效值均为 U 12 U23U31UL3UP . . 线电压比相应的相电压超前30，如线电压u12比相电压u1超前 30，线电压u23比相电 压u2超前 30，线电压u31比相电压u3超前 30。 2．三相电源的三角形．三相电源的三角形 △ △形 形 接法接法 将三相发电机的第二绕组始端V1 与第一绕组的末端 U2 相连、 第三绕组始端 W1 与第 U1、V1、W1 引出三根导线分别与负载相连，这种连接方法叫做三角形△形连接。显然这 时线电压等于相电压，即 U L Up 教 学 过 程 和 内 容时间分配 第二次课 第二节第二节三相负载的连接三相负载的连接 一、负载的星形联结 三相负载的星形联结如图10-4 所示。 图 10-4三相负载的星形联结 该接法有三根火线和一根零线，叫做三相四线制电路，在这种电路中三相电源也是必 须是 Y 形接法，所以又叫做 Y－Y 接法的三相电路。显然不管负载是否对称相等，电路 中的线电压UL都等于负载相电压UYP的3倍，即 U L 3UYP 负载的相电流IYP等于线电流IYL，即 I YL IYP 当三相负载对称时，即各相负载完全相同，相电流和线电流也一定对称称为 Y－Y 形 对称三相电路。即各相电流或各线电流振幅相等、频率相同、相位彼此相差 120，并且 中线电流为零。所以中线可以去掉，即形成三相三线制电路，也就是说对于对称负载来说， 不必关心电源的接法，只需关心负载的接法。 【例例 10-210-2】在负载作Ｙ形联接的对称三相电路中， 已知每相负载均为|Z| 20 ， 设线电压 UL 380V， 试 求各相电流也就是线电流。 解解在对称Ｙ形负载中，相电压U YP  相电流即线电流为 I YP  U YP 220 11A Z20 U L 3  220 V 二、负载的三角形联结 负载做  形联结时只能形成三相三线制电路，如图10-5 所示。 . . 图 10-5三相负载的三角形联结 显然不管负载是否对称相等，电路中负载相电压UP都等于线电压UL，即 UPUL 当三相负载对称时，即各相负载完全相同，相电流和线电流也一定对称。负载的相电 流为 教 学 过 程 和 内 容 U I P  P Z 线电流IL等于相电流IP的3倍，即 I L 3I P 时间分配 第三次课 【例例 10-310-3】 在对称三相电路中，负载作 形联接， 已知每相负载均为|Z| 50 ，设线电压 UL 380 V，试 求各相电流和线电流。 解解在  形负载中，相电压等于线电压，即UPUL，则相电流 U380 I P  P 7.6 A Z50 线电流I L  3I P 13.2 A 【例【例 10-410-4】】 三相发电机是星形接法，负载也是星形 接法，发电机的相电压Up 1000 V，每相负载电阻均为 R 50 k，XL 25 k。试求1 相电流；2 线电流； 3 线电压。 解解Z 502＋252 55.9 k