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：e1=Emsin(t) . . 第二相(V 相)电动势：e2=Emsin(t 120) 第三相(W 相)电动势：e3=Emsin(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(Y(Y 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 =U2=U3=UP 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 =U23=U31=UL=3UP . . 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P=UL 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P=UL，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