电工及其电子基础 9

《电工电子技术基础》（第六版）电子教案

授课内容：项目4三相正弦交流电路的认识授课教师[]授课时间202-202学年第周授课时数4学时(180min)本项目重点与难点解析教学重点·KeyPoints1.三相电源和三相负载的连接方式。2.对称三相正弦电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系。3.三相正弦稳态电路功率的计算1.对称三相正弦电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系。2.三相正弦稳态电路功率的计算教学难点·Challenges教学方法与考核方式多样化教学方法讲授法(Lecture)系统讲解核心概念、理论知识，夯实基础。案例分析法(CaseStudy)深入剖析经典案例，引导学生运用理论知识进行拆解分析。小组讨论法(GroupDiscussion)组织学生分组研讨特定议题，鼓励观点表达与思想碰撞。互动问答法(Q&A)贯穿课堂始终，即时解答疑问，检验并巩固阶段性学习效果。📚教学过程设计(360分钟)环节一：课程导入与回顾（5分钟）01.点名与问候完成课堂常规考勤签到，建立有序的课堂秩序。

与同学们进行亲切的课前问候，拉近师生距离，营造轻松、专注的课堂氛围，为新知识学习做好铺垫。02.回顾旧知快速回顾上一课时教学内容，复述核心内容与关键知识点。

通过提问，自然引出本次课程内容的主题。03.情境设问引导思考，你会想到什么？

为什么？，从而激发探究的兴趣。【知识目标】1.了解三相电源和三相负载的连接方式。

2.了解对称三相正弦电路线电压与相电压、线电流与相电流的关系。3.了解三相正弦稳态电路功率的计算。【技能目标】1.会认识和区分三相电源和单相电源。2.会测量三相电路的线电压与相电压。返回主目录（教学过程设计(180分钟)环节二：核心内容讲解|（150分钟）讲解定义阐述重要性介绍理论

电力系统所采用的供电方式，绝大多数是三相制，工业用的交流电动机大都是三相交流电动机，单相交流电则是三相交流电中的一相。三相交流电在国民经济中获得广泛的应用，这是因为三相交流电比单相交流电在电能的产生、输送和应用上具有更显著的优点。例如:在电机尺寸相同的条件下，三相发电机的输出功率比单相发电机高50%左右；在电能输送距离和输送功率一定时，采用三相制比单相制要节省大量的有色金属。三相用电设备还具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点。以对称三相电源向负载供电的电路称为三相电路，其组成包括对称三相电源、三相负载和三相传输控制环节。4.1三相交流电的产生4.1.1三相交流发电机产生三相交流电

三相交流发电机示意图三相交流电的波形图和向量图

4.1.2三相交流电的相序幅值相等、频率相同，彼此间互差120°的三相电压，称为三相对称电压。显然它们的瞬时值之和为零，即：

4.1.3三相交流电源的连接

三相发电机有三个独立的绕组，通常是将发电机的三相绕组接成星形(Y)，有时也接成三角形(△)。1.三相电源的星形(Y)连接把发电机三个对称绕组的末端接在一起组成一个公共点N，为星形连接，

相电压：相线与中性线之间的电压，分别用“uU、u

V、uW”表示。线电压：两根相线之间的电压，分别用“uUV、uVW、uWU”表示。三相电源星形连接三相电源星形连接的电压关系：在星形连接时，线电压的有效值UL是相电压有效值UP的倍，即：并且这三个线电压相量分别超前于相应相电压相量30°。2.三相电源的三角形（△）连接三相电源三角形连接

将发电机绕组的一相末端与另一相绕组的首端依次相连接，就成为三角形连接。

三角形接法中的电压电流关系

在三相电源电压对称时，uA+uB+uC=0。这表明三角形回路中合成电压等于零，即这个闭合回路中没有电流。

在三角形连接时，线电压与相电压相等，即：UL＝UP。一般发电机的三相绕组都接成星形，而不接成三角形。4.2三相负载

交流用电设备分为单相和三相两大类。一些小功率的用电设备例如电灯、各种家用电器等，都使用单相电，称为单相负载。工厂的大型用电设备，一般都使用三相电，如三相交流电动机等。三相用电设备的内部结构有三部分，根据需要可接成星形（Y）或三角形（△），称为三相负载。三相负载接入电源时应遵守两个原则：—是加于负载的电压必须等于负载的额定电压，二是应尽可能的使电源的各相负载均匀和对称，从而使三相电源供电趋于平衡。

4.2.1三相负载的星形（Y）连接

星形接线时，线电流就是相电流，即：

IL=IP图4.4三相四线制电路1.三相对称负载

三相负载完全相同，这种三相负载称为三相对称负载。此时三个相电流相等，各相电压与电流间的相位差也相同，即三个相电流之间的相位互差120°。因此，三相电流也是对称的。此时中线电流IN为零。既然中性线没有电流，它就不起作用，因此可以把中性线去掉。

三相交流电机就是三相对称负载2.不对称三相负载电路

在实际的三相电路中，负载是不可能完全对称的。对于星形连接，只要有中性线，负载的相电压总是对称的。此时各相负载都能正常工作，只是这时的各相电流不再对称，中性线电流也不再为零。

在负载不对称的三相三线制电路中，电源与负载的中点电位不再等，而且三相中有的相电压高，有的相电压低，这将影响负载的正常工作，甚至烧坏负载。在三相四线制供电的不对称电路中，为了保证负载的相电压对称，中性线不允许接入开关和熔断器。以免中性线断开造成各个负载电压不对称。4.2.2三相负载的三角形（△

）连接三相负载的三角形接法

对称三角形负载的电压和电流关系

当负载对称时，由于电源电压是对称的，所以相电压是对称的。此时的线电流也是对称的，且对称三角形负载的线电流落后于相应的相电流30°，而线电流的有效值Il是相电流有效值IP的倍，即：

三角形负载不对称的电压和电流关系

当三角形负载不对称时，各相电流将不对称，而各线电流也将不对称，其各相电流与各线电流就不再是倍的关系，

教学过程设计(180分钟)环节三：小组讨论(20分钟)🎯“”。💡1.三相电源和三相负载有几种连接方式？2.三角形连接和星形连接各有什么特点。

3.4.