第十章 三相正弦交流電路

1、課題101 三相交流電路課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1了解三相電源的產(chǎn)生。2掌握三相電源的表示方法。3掌握三相電源的連接。教學(xué)重點(diǎn)1三相電源的表示方法。2三相電源的連接。教學(xué)難點(diǎn)三相電源星形聯(lián)結(jié)中UL與Up關(guān)系的推導(dǎo)。教學(xué)方法講解、復(fù)習(xí)、對(duì)比、提問(wèn)、練習(xí)教學(xué)效果1、學(xué)生基本掌握了三相交流電源的連接方式。2、掌握了電源相序、正序、負(fù)序、三相對(duì)稱(chēng)的含義。3、掌握了兩種連接方式下，線(xiàn)相電壓、線(xiàn)相電流間的相位和大小關(guān)系。4、掌握了相線(xiàn)電壓、線(xiàn)相電流的符號(hào)，掌握了中性點(diǎn)的運(yùn)行方式。5、掌握了相線(xiàn)、中線(xiàn)、零線(xiàn)、相繞組、相電勢(shì)的概念。板書(shū)設(shè)計(jì)第一節(jié)三相交流電源一、三相交流電源的產(chǎn)生1三相交流發(fā)電機(jī)2三

2、相交流電源的表示方法二、三相電源的連接1連接方式（Y）（1）中性點(diǎn)（或零點(diǎn)）、中性線(xiàn)（或零線(xiàn)）： （2）端線(xiàn)或相線(xiàn)： 2相電壓與線(xiàn)電壓（1）相電壓：通用符號(hào)用uP表示 （2）線(xiàn)電壓：通用符號(hào)用uL表示 （3）相電壓與線(xiàn)電壓的關(guān)系 UL =UP ( 380 = 220 )各線(xiàn)電壓的相位比各對(duì)應(yīng)的相電壓超前30。3三相三線(xiàn)制和三相四線(xiàn)制 課前復(fù)習(xí)單相交流電源。新課三相交流電源一、三相交流電源的產(chǎn)生1三相交流發(fā)電機(jī)（1）演示手搖三相發(fā)電機(jī)。（2）結(jié)論：三相交流電源是三個(gè)頻率相同、最大值相等、相位彼此相差120 的單相交流電源按一定方式的組合。2三相交流電源的表示方法（1）解析式e1 = E sin

3、w te2 = E sin ( w t - 120 )e3 = E sin ( w t + 120 )這樣的三個(gè)電動(dòng)勢(shì)叫對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)。三個(gè)電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大值（或零）的先后次序叫相序。正序e1 e2 e3。（2）波形圖（3）相量圖e1 + e2 + e3 = 0 二、三相電源的連接1連接方式（Y）（1）中性點(diǎn)（或零點(diǎn)）：三個(gè)末端相連接的點(diǎn)。用字母“N”表示中性線(xiàn)（或零線(xiàn)）：從中性點(diǎn)引出的一根線(xiàn)叫中性線(xiàn)或零線(xiàn)。（2）端線(xiàn)或相線(xiàn)：從始端引出的三根線(xiàn)，俗稱(chēng)火線(xiàn)。2相電壓與線(xiàn)電壓（1）相電壓：相線(xiàn)與中性線(xiàn)間的電壓，用u1、u2、u3 表示（通用符號(hào)用uP表示）三個(gè)相電壓對(duì)稱(chēng)相電壓的方 向：從繞組的始端指

4、向末端。（2）線(xiàn)電壓：兩根相線(xiàn)間的電壓，用u12、u23、u31 表示（通用符號(hào)用uL表示）三個(gè)線(xiàn)電壓對(duì)稱(chēng)線(xiàn)電壓的方向：按三相電源的相序來(lái)確定。如：u12就是從U1端指向V1端，u23就是從V1端指向W1端，u31就是從W1端指向U1端。（3）相電壓與線(xiàn)電壓的關(guān)系推導(dǎo)：相量圖（或復(fù)數(shù)運(yùn)算） 結(jié)論：各線(xiàn)電壓的有效值是各相電壓有效值的倍。即UL =UP ( 380 = 220 )各線(xiàn)電壓的相位比各對(duì)應(yīng)的相電壓超前30。3三相三線(xiàn)制和三相四線(xiàn)制三根相線(xiàn)和一根中線(xiàn)組成的輸電方式稱(chēng)為三相四線(xiàn)制，通常在低壓配電中采用。三根相線(xiàn)組成的輸電方式稱(chēng)為三相三線(xiàn)制，在高壓輸電工程中采用。練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹

5、敏主編）1是非題（1）（3）。2選擇題（1）（5）。3填充題（1）（3）。小結(jié)1、 三相三線(xiàn)制與三相四線(xiàn)制。2、 相線(xiàn)、中性線(xiàn)、中性點(diǎn)、零線(xiàn)。3、 相電壓、線(xiàn)電壓、相電流、線(xiàn)電流。4、 相電勢(shì)、相繞組。作業(yè)P171 3（1） 、4（1）課題10 2三相負(fù)載的連接課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)4教學(xué)目標(biāo)1掌握三相負(fù)載兩種連接法的特點(diǎn)。2熟練掌握對(duì)稱(chēng)三相電路的分析計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)1三相負(fù)載兩種連接法的特點(diǎn)。2對(duì)稱(chēng)三相電路的分析計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)1中性線(xiàn)的作用。2對(duì)稱(chēng)三相電路的分析計(jì)算。教學(xué)方法講解、演示、舉例、復(fù)習(xí)、提問(wèn)、討論教學(xué)效果1掌握了三相負(fù)載兩種連接法的特點(diǎn)。2基本上熟練掌握對(duì)稱(chēng)三相電路的分析計(jì)算。3

6、對(duì)比單相交流電路的計(jì)算分析方法。板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié)三相負(fù)載的連接一、三相負(fù)載連接二、三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)（Y）（1）負(fù)載電壓UY = UP = （2）負(fù)載電流：稱(chēng)為相電流，用IYP表示。（3）線(xiàn)電流：流過(guò)每根相線(xiàn)的電流叫線(xiàn)電流，IYL= IYP若三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)則負(fù)載上的電壓、電流及線(xiàn)電流均對(duì)稱(chēng)。 3中性線(xiàn)的作用（1）若負(fù)載對(duì)稱(chēng)，則IN = 0可省去中性線(xiàn)。（2）若負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，則IN 0，若有中性線(xiàn)，則各相負(fù)載仍有對(duì)稱(chēng)的電源相電壓，從而保證了各相負(fù)載能正常工作。三、三相負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)（）（1）負(fù)載電壓UDP = UL（2）負(fù)載電流（3）線(xiàn)電流IDL=IDP各線(xiàn)電流的相位比相應(yīng)的相電流滯后30。3三相負(fù)載連

7、接法的選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載的額定電壓與電源電壓的數(shù)值而定，總之要使每相負(fù)載所承受的電壓等于其額定電壓。若每相負(fù)載的額定電壓為電源線(xiàn)電壓的，則負(fù)載應(yīng)連成星形；若每相負(fù)載的額定電壓等于電源的線(xiàn)電壓，則負(fù)載應(yīng)聯(lián)成三角形。新課課前復(fù)習(xí)1三相電源一般采用何種接法？2線(xiàn)電壓和相電壓之間的關(guān)系。第二節(jié)三相負(fù)載的連接從復(fù)習(xí)三相電源的連接引入課題。一、三相負(fù)載連接1單相負(fù)載：只需單相電源供電的設(shè)備。三相負(fù)載：同時(shí)需要三相電源供電的負(fù)載。三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載：在三相負(fù)載中，如果每相負(fù)載的電阻、電抗都相等，這樣的負(fù)載稱(chēng)為三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載。2負(fù)載的連接方法（在三相電路中）：星形、三角形。二、三相負(fù)載星形聯(lián)結(jié)（Y）1電路2特點(diǎn)（1）負(fù)載

8、電壓UY = UP = （2）負(fù)載電流負(fù)載中的電流稱(chēng)為相電流，用IYP表示。方向：與相電壓方向一致。中性線(xiàn)電流：流過(guò)中性線(xiàn)的電流叫中線(xiàn)電流，用IN表示。方向：規(guī)定由負(fù)載中點(diǎn)N 流向電源中點(diǎn)N。IYP = ，=各相電流與各相電壓的相位差 j = arccos （3）線(xiàn)電流流過(guò)每根相線(xiàn)的電流叫線(xiàn)電流，即I1、I2、I3，一般用IYL 表示。IYL= IYP若三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)則負(fù)載上的電壓、電流及線(xiàn)電流均對(duì)稱(chēng)。例1：本節(jié)例13中性線(xiàn)的作用（1）若負(fù)載對(duì)稱(chēng)，則IN = 0可省去中性線(xiàn)。（2）若負(fù)載不對(duì)稱(chēng)，則IN 0，若有中性線(xiàn)，則各相負(fù)載仍有對(duì)稱(chēng)的電源相電壓，從而保證了各相負(fù)載能正常工作；若沒(méi)有中性線(xiàn)，則

9、各相負(fù)載的電壓就不再等于電源的相電壓，這時(shí)阻抗較小的負(fù)載的相電壓可能低于其額定電壓，阻抗較大的負(fù)載的相電壓可能高于其額定電壓，使負(fù)載不能正常工作，甚至?xí)斐墒鹿省Ｈ?、三相?fù)載三角形聯(lián)結(jié)（）1電路2特點(diǎn)（1）負(fù)載電壓UDP = UL（2）負(fù)載電流IP = = ， = （3）線(xiàn)電流IDL=IDP各線(xiàn)電流的相位比相應(yīng)的相電流滯后30。推導(dǎo)：作相量圖（或復(fù)數(shù)運(yùn)算） = +（-）3三相負(fù)載連接法的選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載的額定電壓與電源電壓的數(shù)值而定，總之要使每相負(fù)載所承受的電壓等于其額定電壓。若每相負(fù)載的額定電壓為電源線(xiàn)電壓的，則負(fù)載應(yīng)連成星形；若每相負(fù)載的額定電壓等于電源的線(xiàn)電壓，則負(fù)載應(yīng)聯(lián)成三角形。例2：本

10、節(jié)例2根據(jù)例題的結(jié)論，提問(wèn)：同一負(fù)載在相同的線(xiàn)電壓下，下列比值等于多少？=；=；=練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）2選擇題（6）（8）；填充題（4）、（5）、（7）。習(xí)題1.是非題（4）（10）；2.填充題（6）、（8）、（9）。小結(jié)要求學(xué)生列表小結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）4問(wèn)答與計(jì)算題（2）、（3）、（4）。課題10 3三相電路的功率10 4安全用電課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1練掌握三相電路功率的計(jì)算。2了解常用的安全措施。教學(xué)重點(diǎn)三相電路功率。教學(xué)難點(diǎn)三相電路功率計(jì)算。教學(xué)方法講解、舉例、提問(wèn)、復(fù)習(xí)、討論教學(xué)效果1、 學(xué)生能分清對(duì)稱(chēng)與非對(duì)稱(chēng)三相正弦交

11、流電路的各項(xiàng)功率的計(jì)算方法。2、 根據(jù)電力系統(tǒng)中的中性點(diǎn)的運(yùn)行方式，來(lái)說(shuō)明采用保護(hù)接地與保護(hù)接零的原理。3、 同時(shí)要說(shuō)明如果在三相四線(xiàn)制供電系統(tǒng)中采用了漏電保護(hù)器，應(yīng)當(dāng)采用哪種保護(hù)方式 。4、 要仔細(xì)根據(jù)教材中的圖例，來(lái)說(shuō)明保護(hù)接地與保護(hù)接零的工作原理。5、 可以向?qū)W生說(shuō)明在三相負(fù)載中，有功功率、無(wú)功功率、視在功率是否平衡。板書(shū)設(shè)計(jì)第三節(jié)三相電路的功率一、不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載P = P1 + P2 + P3 = U1I1cos j1+ U2 I2 cos j 2 + U3 I3 cos j3二、對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載1公式之一P = 3 UP IP cos jQ = 3 UP IP sin jS = 3 UP

12、 IPS =cos j = = = 2公式之二P = Ul Il cos jQ = Ul Il sin jS = Ul Il第四節(jié)安全用電一、電流對(duì)人體的作用1觸電2決定觸電對(duì)人體傷害程度的因素有：3觸電方式二、常用的安全措施1安全電壓36 V以下2開(kāi)關(guān)必須通過(guò)相線(xiàn)3選用合適的導(dǎo)線(xiàn)和熔絲4正確安裝用電設(shè)備5電氣設(shè)備的保護(hù)接地和保護(hù)接零（1）保護(hù)接地（2）保護(hù)接零。6觸電保護(hù)裝置新課課前復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)三相負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的特點(diǎn)，列表如下：（此表保留到下課）YD特點(diǎn)：12對(duì)稱(chēng)電路計(jì)算公式三相功率計(jì)算公式第三節(jié)三相電路的功率一、不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載P = P1 + P2 + P3 = U1I1cos

13、 j1+ U2 I2 cos j 2 + U3 I3 cos j3二、對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載1公式之一P = 3 UP IP cos jQ = 3 UP IP sin jS = 3 UP IPS =cos j = = = 2公式之二P = Ul Il cos jQ = Ul Il sin jS = Ul Il第四節(jié)安全用電介紹一些觸電事故，使學(xué)生明確安全用電的意義.一、電流對(duì)人體的作用1觸電人體因觸及高電壓的帶電體而承受過(guò)大的電流，以致引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象稱(chēng)為觸電。2、決定觸電對(duì)人體傷害程度的因素有：（1）流過(guò)人體電流的大小（2）流過(guò)人體電流的頻率（3）通電時(shí)間的長(zhǎng)短（4）電流流過(guò)人體的途徑（5）觸電者本人的情況（人體電阻）3觸電方式單相觸電；兩相觸電。二、常用的安全措施1安全電壓36 V以下2開(kāi)關(guān)必須通過(guò)相線(xiàn)3選用合適的導(dǎo)線(xiàn)和熔絲4正確安裝用電設(shè)備5電氣設(shè)備的保護(hù)接地和保護(hù)接零（1）保護(hù)接地：將電氣設(shè)備的金屬外殼與