三相交流电路.doc

1、授课题目三相交流电路授课类型新授课首次授课时间学时2教学目标1、理解交流电动势的产生2、掌握三相电源的连接重点与难点1）电动势的产生2、三相电源的连接教学手段与方法课堂讲授，辅以多媒体电子课件教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）【授课思路】本节课学生要有电磁方面的物理知识，在讲解与物理知识有关的内容时， 先领着学生将以前学过的物理知识复习一下，然后引导学生利用相关物理知识 解决遇到的问题，讲解过程中要注意学生的反映，注意与学生多交流。注意教 师为主导，学生为主体的教学理念。引导学生积极参与本节课的教学。【过程设计】在课堂中，可以穿插一些较为实用的的举例，能

2、够与实际相联系。注意理 论联系实际的方法，启发学生的抽象思维，激发学生的学习兴趣。为上好这一 节课，还要注意讲练结合、理论联系实际。【讲解要点】1、理解交流电动势的产生2、掌握二相电源的连接【导入新课】目前，电能的产生、输送和分配，基本都米用三相交流电 路。【出示目标】1、理解直流电动机的各种平衡方程式2、理解直流电动机的运行特性及工作特性【具体内容】三相交流电路1、三相交流电动势的定义：三相交流电路就是由三个频率相同，最 大值相等，相位上互差1200电角的正弦电动势组成的电路。这样的 三个电动势称为三相对称电动势。2、广泛应用三相交流电路的原因，是因为它具有以下优点：（1）在相同体积下，三相

3、发电机输出功率比单相发电机大；学生活动学生思考理解三相 交流电动 势的概念 在输送功率相等、电压相同、输电距离和线路损耗都相同的情况 下，三相制输电比单相输电节省输电线材料，输电成本低； 与单相电动机相比，三相电动机结构简单，价格低廉，性能良好， 维护使用方便。目前，三相交流电路虽己得到广泛的应用，但在输送交流电的过程 中，由于电流的交变引起周围磁场的变化，造成对周围通讯线路的 干扰，而且输电线路上的损耗仍比较大，因此出现了采用输送高压 直流电来代替输送交流电的趋势。输送高压直流电，就是将发电机 发出的三相交流电升压后，整流成高压直流电，经输电线路输送到 终端后，再将高压直流电逆变成三相交流电

4、，降压后供用户使用。 从葛洲坝到上海的输电线路，便是采用了这种形式。一、三相交流电动势的产生在三相交流发电机中，定子上嵌有三个具有相同匝数和尺寸的绕组 AX BY C乙其中A、B、C分别为三个绕组的首端，X、Y、Z分别为 绕组的末端。绕组在空间的位置彼此相差1200(两极电机)。理解三相 交流电动 势的形成当转子磁场在空间按正弦规律分布、转子恒速旋转时，三相绕组中 将感应出三相正弦电动势eA,eB,eC，分别称作A相电动势、B相电 动势和C相电动势。它们的频率相同，振幅相等，相位上互差120 o电角。规定三相电动势的正方向是从绕组的末端指向首端。三相电动势的 瞬时值为eA = Emsi n t

5、eB = Emsin( t-120o)eC = Emsin（ 3 t-240o）=Emsin（ 3 t+120o）波形图、矢量图分别如图2-20（a）、（b）所示。任一瞬时，三相对称 电动势之和为零，即eA+eB+eC = O二、三相电源的连接三相发电机的三个绕组连接方式有两种，一种叫星形 （Y）接法，另一 种叫三角形（）接法。1.星形（Y）接法若将电源的三个绕组末端 X、Y、Z连在一点Q而将三个首端作为输 出端，如图2-21所示，则这种连接方式称为星形接法。在星形接法中，末端连接点称作中点，中点的引出线称为中线 （或零 线），三绕组首端的引出线称作端线或相线（俗称火线）。这种从电源 引出四根

6、线的供电方式称为三相四线制。在三相四线制中，端线与中线之间的电压 uA、uB uC称为相电压， 它们的有效值用UA UB UC或U相表示。当忽略电源内阻抗时，UA =EA UB= EB, UC= EC 且相位上互差120o电角，所以三相相电压 是对称的。规定U相的正方向是从端线指向中线。在三相四线制中，任意两根相线之间的电压 uAB uBC uCA称作线 电压，其有效值用UAB UBC UCA或 U线表示，规定正方向由脚标 字母的先后顺序标明。例如，线电压UAB的正方向是由A指向B,书 写时顺序不能颠倒，否则相位上相差1800。从接线图2-21中可得出 线电压和相电压之间的关系，其对应的矢量式

7、为：UAB = UA - UBUBC = UB UCUCA = UC UA根据矢量表示式可画出三相四线制的电压矢量图，如图2-22所示 从矢量图的几何关系可求得线电压有效值为UAB = 2UAcos3(0二 3UAUBC =3UBUCA=3UC三相对称电源线电压;-U A或U线二 3U相 式中；U线AA图2-21三相电源星形接法U相一一三相对称电源相电压。从矢量图还可得出，三个线电压在相位上互差120 0,故线电压也是对称的。星形连接的三相电源，有时只引出三根端线，不引出中线。这种供 电方式称作三相三线制。它只能提供线电压，主要在高压输电时采 用。例2.9 已知三相交流电源相电压U相=220V

8、,求线电压U线。 解：线电压U 线二3U 相二 3 X 220 380V由此可见，我们平日所用的 220 V电压是指相电压，即火线和中线 之间的电压，380V电压是指火线和火线之间的电压，即线电压。所 以，三相四线制供电方式可给我们提供两种电压。2.三相电源的三角形连接（）接法除了星形连接以外，电源的三个绕组还可以连接成三角形。即把一 相绕组的首端与另一相绕组的末端依次连接，再从三个接点处分别 引出端线，如图2-23所示。按这种接法，在三相绕组闭合回路中， 有 eA + eB + eC = O所以回路中无环路电流。若有一相绕组首末端接错，则在三相绕组 中将产生很大环流，致使发电机烧毁。-+1 A 2t u -ABe ct- B(X)CArB y+1BC