三相交流電源

課程：《電工基礎(chǔ)》任課教師：2016年4月1日授課日期2016年4月8日課題§6.1三相交流電源課時(shí)2學(xué)時(shí)授課班級(jí)16高電1類型新課講授審閱【教學(xué)目的】.了解三相交流電源的產(chǎn)生和特點(diǎn)。.掌握三相四線制電源的線電壓和相電壓的關(guān)系。.掌握對(duì)稱三相電源Y形連接和△形連接時(shí)，相電壓、線電壓的關(guān)系相量圖。【參考書(shū)】《電工基礎(chǔ)》，《電工基礎(chǔ)教參》，《維修電工考試大綱》【教學(xué)準(zhǔn)備與教具】多媒體課件【本課重點(diǎn)】1.對(duì)稱三相負(fù)載的兩種連接方法；2.對(duì)稱三相電流相電壓、線電壓的相位關(guān)系?！颈菊n難點(diǎn)】1.掌握對(duì)稱三相電流的相電壓、線電壓的相位關(guān)系。2.熟練分析與計(jì)算三相電路電壓、電流及相位關(guān)系?！窘虒W(xué)方法】提問(wèn)法，啟發(fā)式教學(xué)法，理論聯(lián)系實(shí)際法，講練結(jié)合法，總結(jié)歸納法，多媒體教學(xué)法?！緦W(xué)習(xí)方法】學(xué)生的學(xué)習(xí)以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，以分析和解決問(wèn)題貫穿始終，充分突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)習(xí)成為一種樂(lè)趣，最終達(dá)到本次課的教學(xué)目標(biāo)。【鞏固新課要點(diǎn)】1.對(duì)稱三相負(fù)載的兩種連接方法；2.對(duì)稱三相電壓、線電壓的相位關(guān)系?！局饕胧恐v練結(jié)合，多媒體課件輔助教學(xué)舊課復(fù)習(xí)正弦交流電的產(chǎn)生及其表達(dá)式3分鐘

教學(xué)內(nèi)容安排引入新課從正弦交流電路是由一個(gè)單獨(dú)繞組的交流發(fā)電機(jī)作為電源與負(fù)載組成的電路為切入點(diǎn)，說(shuō)明三個(gè)繞組的交流發(fā)電機(jī)如何連接及工作，從而導(dǎo)入問(wèn)題。7分鐘新課講授三相正弦交流電電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生、表達(dá)式。三相電源繞組的連接，相電壓與線電壓的相量關(guān)系圖；通過(guò)分析相量圖得出的相電壓和線電壓的關(guān)系式。65分鐘課堂練習(xí)三相電源繞組的連接及畫(huà)法；相電壓，線電壓的求解。10分鐘本課小結(jié)指明需掌握的重點(diǎn)、難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生提出要求3分鐘課后作業(yè)教材P132第2題；習(xí)題冊(cè)P76第2題。2分鐘【課后追記】1、利用多媒體課件輔助教學(xué)，既省時(shí)又直觀。（如波形圖,相量圖的畫(huà)法，利用相量圖計(jì)算相電壓，線電壓等）。2、本課要精講精練，根據(jù)教育學(xué)原理中循序漸進(jìn)原則，由淺到深設(shè)計(jì)例題。多媒體課件采用啟發(fā)式提問(wèn)分步回憶單項(xiàng)交流電的產(chǎn)生及表達(dá)式對(duì)新課的講解做鋪墊。波形圖法三要素：最大值，角頻率，初相位導(dǎo)入新課（7分鐘）從用電方面看，交流發(fā)電機(jī)只提供兩項(xiàng)電，而在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域里大量使用的電源是三相交流電，因?yàn)槿嘟涣麟妱?dòng)機(jī)比單項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、運(yùn)行可靠。多媒體課件采用啟發(fā)式提問(wèn)分步回憶單項(xiàng)交流電的產(chǎn)生及表達(dá)式對(duì)新課的講解做鋪墊。波形圖法三要素：最大值，角頻率，初相位導(dǎo)入新課（7分鐘）從用電方面看，交流發(fā)電機(jī)只提供兩項(xiàng)電，而在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域里大量使用的電源是三相交流電，因?yàn)槿嘟涣麟妱?dòng)機(jī)比單項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、運(yùn)行可靠。多媒體課件采用比較導(dǎo)入法針對(duì)以前上課的從發(fā)電方面看，同等尺寸規(guī)格的三相交流發(fā)電機(jī)比單相交流發(fā)電機(jī)內(nèi)容，對(duì)正弦交可以輸送更大的交流功率。流電和三相正弦在遠(yuǎn)距離輸送電壓方面看，在輸電電壓等級(jí)相同，輸送距離、輸送功率和輸電線路的能量損耗相等的情況下，三相輸電線路導(dǎo)線材料的用量?jī)H為單項(xiàng)輸電線路導(dǎo)線材料用量的四分之三，所以三相輸電比單項(xiàng)輸電節(jié)省原材料。交流電做出初步比較，導(dǎo)入本次課的內(nèi)容和意義?？磳?shí)物圖片進(jìn)行比較說(shuō)明舊課復(fù)習(xí)（3分鐘）問(wèn)：正弦交流電的產(chǎn)生及兩種表示法是什么？三要素各是什么？產(chǎn)生：是由一個(gè)單獨(dú)繞組的交流發(fā)電機(jī)作為電源與負(fù)載組成的電路。解析式法e=Esin（3t+3）m0講授與練習(xí)（75分鐘）§6-1三相交流電源一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生講練結(jié)合法針對(duì)導(dǎo)入新課中提到的三相交流電的優(yōu)點(diǎn)，直接切入三相交流電動(dòng)勢(shì)是如何產(chǎn)生的。三相交流電動(dòng)勢(shì)由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生講練結(jié)合法針對(duì)導(dǎo)入新課中提到的三相交流電的優(yōu)點(diǎn)，直接切入三相交流電動(dòng)勢(shì)是如何產(chǎn)生的。結(jié)構(gòu)：由定子和轉(zhuǎn)子組成定子中嵌有三個(gè)完全相同的繞組，三個(gè)繞組的空間位置上相差120°轉(zhuǎn)子是電磁鐵，其極性表面的磁場(chǎng)按正弦規(guī)律分布。工作原理：電磁感應(yīng)（當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于線圈做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。）三相名稱：三相繞組始端分別用U1，VI，W1表示，末端用U2V2，W2表示，分別稱為：U相，V相，W相。.對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)a.定義：最大值相等，頻率相等，相位彼此相差120°的三個(gè)正弦電動(dòng)勢(shì)稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。b.以U相為參考正弦量，角速度切作逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：e=Emsin(^t.)Vu【ev=Emsin(ut-120°)Ve”,=Emsin(^t+120°)VW通過(guò)表達(dá)式可有eU+eV+eW=0.

c.波形圖:c.波形圖:利用多媒體課件的動(dòng)畫(huà)效果，更清楚的表現(xiàn)各電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系。d.相量圖:根據(jù)相量圖可知：Eu+EW+EV=0次觀圖量生出動(dòng)系

再生量相學(xué)說(shuō)電關(guān)學(xué)相用讓己個(gè)的

讓察利圖自各勢(shì)次觀圖量生出動(dòng)系

再生量相學(xué)說(shuō)電關(guān)學(xué)相用讓己個(gè)的

讓察利圖自各勢(shì)三相交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值（或零）的先后次序叫做相序正序：U一?V一?W一＞U，也稱為順序即”比ev超前120°，氣比%超前120°，而%又比eu超前120°。負(fù)序：U―W―N―^5也稱為逆序即%比%超前120°，%比氣超前120°，而ev又比0"超前120°。注：工程上通常使用的相序?yàn)檎?。相序是一個(gè)十分重要的概念，為使電力系統(tǒng)能夠安全可靠的運(yùn)行,通常統(tǒng)一規(guī)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一般在配電盤上用黃色標(biāo)出U相，用綠色標(biāo)出V相，用紅色標(biāo)出W相。二、三相電源繞組的連接三相電源有星形（亦稱Y形）接法和三角形（亦稱△形）接法兩種。（一）.三相電源的星形（Y形）接法1.將三相發(fā)電機(jī)三相繞組的末端U2,V2,W2（相尾）連接在一點(diǎn)，始端U1,VI,W1（相頭）分別與負(fù)載相連，這種連接方法叫做星形Y形）連接。如圖所示：多媒體課件LP利用多媒體課件的動(dòng)畫(huà)效果，更直觀的表現(xiàn)三相電源得連接方法。L2L3Na.相線：由始端U1,VI,W1引出的三根導(dǎo)線叫做端線或相線俗稱火線。b.中性點(diǎn)：Y形公共聯(lián)結(jié)點(diǎn)叫做中性點(diǎn)或零點(diǎn)。用N表示。c.中線：從中性點(diǎn)N引出的導(dǎo)線叫做中線或零線。注：在工程中零線一般用黃綠相間色表示。&三相四線制：由三根相線和一根中線組成的輸電方式叫做三相四線制（通常在低壓配電中采用）。注：有時(shí)為了簡(jiǎn)便，常不畫(huà)發(fā)電機(jī)的線圈連接方式，只畫(huà)四根輸電線表示相序。LioL2oL3oN0線電壓與相電壓相量關(guān)系圖線電壓與相電壓相量關(guān)系圖e.相電壓：每組繞組始端與末端之間的電壓（即相線與中線之間的電壓）叫做相電壓。相電壓的瞬時(shí)值分別用Uu，Uv，Uw表示。方向：各相電壓的始端指向末端。f.線電壓：任意兩相始端之間的電壓（即火線與火線之間的電壓叫做線電壓。線電壓的瞬時(shí)值用Uuv，Uvw，Uwv表示。方向：規(guī)定線電壓的參考方向?yàn)椋鹤訳相指向V相，V相指向W相，W相指向U相。2.線電壓與相電壓之間的關(guān)系如圖所示：借助多媒體課件展示各電壓的相量求解過(guò)程，可以方便的求出線電壓與相電壓之間的數(shù)值關(guān)系和相位關(guān)系。由圖可知：a.相量關(guān)系式：UUV=UU-UVU=U_U老師引導(dǎo)學(xué)生利VW―UVUW用幾何知識(shí)共同U=U_U總結(jié)出相電壓和WU—UWUU線電壓的相量關(guān)b.相電壓是對(duì)稱的，即Uu=Uv=Uw系。c.線電壓也是對(duì)稱的，即Uuv=Uvw=Uwvd.線電壓的相位總是超前于所對(duì)應(yīng)的相電壓。如線電壓U比相電壓U超前3030°,線電壓，線電壓Uvw比相電壓uv超前OO30相所以利用幾0uv,u）U比相電壓U超前wv何知識(shí)可得:線強(qiáng)調(diào)重要結(jié)論形（△形）接法（U2）（二）三相電源的1.形（△形）接法（U2）（二）三相電源的1.接法：將閉合的三角形即：線電壓總是超前于對(duì)應(yīng)的相電壓30°6.三個(gè)相電壓只有在對(duì)稱時(shí)其和為零，而線電壓無(wú)論對(duì)稱與否其和均為零，即:wv=Uu-Uv+Uv-Uw+a-Uu=0電源內(nèi)每個(gè)繞組的始末端依次首尾相接，組成一個(gè)頂點(diǎn)引出三條端線分別與負(fù)載相連，這種連接方法叫做三角形（△形）連接。如圖所示：2.特點(diǎn)：a.線電壓等于相電壓，即U線=U相這種沒(méi)有中線、只有三根相線的輸電方式叫做三相三線制說(shuō)明：在工業(yè)用電系統(tǒng)中如果只引出三根導(dǎo)線（三相三線制）那么就都是火線（沒(méi)有中線），這時(shí)所說(shuō)的三相電壓大小均指線電壓U線；而民用電源則需要引出中線，所說(shuō)的電壓大小均指相電壓U相。13.三相電動(dòng)勢(shì)為對(duì)稱三相正弦電動(dòng)勢(shì)，則三角形閉合回路的總電動(dòng)勢(shì)等于零E=Ev+Eu+Ew=0

例題：已知發(fā)電機(jī)三相繞組產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小均勻?yàn)镋=220V，試求：（1）三相電源為Y型接法時(shí)的相電壓U相與線電壓U線;（2）三相電源為△形接法時(shí)的相電壓U相與線電壓U線。解：（1）三相電源Y形接法：相電壓U相=E=220V,線電壓U線=mU相=380V（2）三相電源△形接法：相電壓U相=E=220V,件題解要自自計(jì)兩方的師。題括入課習(xí)書(shū)程生親式調(diào)接自老強(qiáng)。板過(guò)學(xué)先公，連各點(diǎn)后

利列并題求己列算種法特最板強(qiáng)格數(shù)和書(shū)答案

調(diào)解式（包

據(jù)代件題解要自自計(jì)兩方的師。題括入課習(xí)書(shū)程生親式調(diào)接自老強(qiáng)。板過(guò)學(xué)先公，連各點(diǎn)后

利列并題求己列算種法特最板強(qiáng)格數(shù)和書(shū)答案

調(diào)解式（包

據(jù)代單位）。讓學(xué)生自己驗(yàn)證所學(xué)的公式。（三）、三相五線制供電目前，許多新建的民用建筑在配電布線時(shí)，已采用三相五線制，設(shè)有專門的保護(hù)零線。作為知識(shí)面擴(kuò)展內(nèi)容。不做重點(diǎn)講解。作為知識(shí)面擴(kuò)展內(nèi)容。不做重點(diǎn)講解。設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)課上及時(shí)練習(xí)，讓學(xué)生掌握相關(guān)的公式及計(jì)算，起到學(xué)能所用的作用。同時(shí)課堂練習(xí)：練習(xí)一:有對(duì)稱三相交流電源的U相電動(dòng)勢(shì)eU=Emsin（314t+6/兀）V，那么其余兩相電動(dòng)勢(shì)分別如何寫？解：(1)由于"比ev超前120°所以ev=Emsin(314t+6/n-120°)V=Emsin(314t-90°)V也提高了學(xué)生的

角度運(yùn)算能力。(2)由于ew又比eu超前120°所以eV=Emsin(314t+6/n+120°)V=Emsin(314t+150°)V本次練習(xí)能更好的讓學(xué)生掌握所學(xué)公式。針對(duì)以往學(xué)生出現(xiàn)死套公式的現(xiàn)象，精心設(shè)置，有助于學(xué)生理清思路，深刻理解公式含義及目的。本課小結(jié)（3分鐘）本節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了.三相交流電路是目前電力系統(tǒng)的主要供電方式，對(duì)稱三相交流電的特點(diǎn)：三個(gè)交流電動(dòng)勢(shì)的最大值相等，頻率相同，相位相差120°。.三相正弦交流電動(dòng)勢(shì)的表示方法：a.解析式法，b.波形圖法，c.相量圖法。3.三相電源的兩種連接方式：星形（Y形）連接（又叫三相四線制）三角形（△形）連接（又叫三相三線制）4.線電壓與相電壓之間的關(guān)系：找?guī)孜粚W(xué)生回顧本節(jié)課所講內(nèi)容。小結(jié)要點(diǎn)：1、概括總結(jié)課上內(nèi)容；2、指明學(xué)習(xí)重點(diǎn)；3、再次強(qiáng)調(diào)本節(jié)的重要公式及關(guān)系。星形（Y形）連接：U居線相三角形（△形）連接：U線二u相作業(yè)布置（2分鐘）教材P132第2題；習(xí)題冊(cè)P76第2題。作業(yè)意圖：1、熟練掌握相電壓和線電壓關(guān)系公式；2、掌握做題步驟。板書(shū)設(shè)計(jì)：（第一節(jié)課）§6-1三相交流電源§6-1三相交流電源一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)：有定子和轉(zhuǎn)子組成定子中嵌有三個(gè)完全相同的繞組，三個(gè)繞組的空間位置上相差120°轉(zhuǎn)子是電磁鐵，其極性表面的磁場(chǎng)按正弦規(guī)律分布。工作原理：略三相名稱：三相繞組始端分別用U1，VI，W1表示，末端用U2，V2，W2表示，U相，V相，W相。1.對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)：a.定義：最大值相等，頻率相等，相位彼此相差120°的三個(gè)正弦電動(dòng)勢(shì)稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。b.以U相為參考正弦量，角速度⑦作逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：eV=Emsin(ut-120°)V通過(guò)表達(dá)式可有eU+eV+eW=0c.波形圖：（多媒體）d.相量圖：（多媒體）2.相序三相交流電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值（或零）的先a后次序叫做相序。三根5正序：UvV—fW—fU，也稱b為順序。零點(diǎn)負(fù)序：u—WN―?V―?U，也稱c為逆序。中線TOC\o"1-5"\h\z一般在配電盤上用黃色標(biāo)出U相，用綠色注標(biāo)出V相，用紅色標(biāo)出W相。表示。二、三相電源繞組的連接d三相電源有星形（亦稱Y形）接法和組成白三角形（亦稱△形）接法兩種。低壓酉（一）.三相電源的星形（Y形）接法注1.將三相發(fā)電機(jī)三相繞組的末端U2，線圈主V2,W2（相尾）連接在一點(diǎn)，始端U1,VI，W1（相頭）分別與負(fù)載相連，這種連接方法叫做星形（Y形）連接。e”,=Emsin(ut+120°)VW即：線電壓總是超前于對(duì)應(yīng)的相電壓30°練習(xí)-勢(shì)eU練習(xí)-勢(shì)eU電動(dòng)百解：（所以，（所以本課4.對(duì)^動(dòng)勢(shì)120°.三析式左.三星形三角方4.線電星形三角方板書(shū)設(shè)計(jì)：（第二節(jié)課）2.線電壓與相電壓之間的關(guān)系如圖所示：由圖可知：a.相量關(guān)系式:VWVU=UWUWb.相電壓是對(duì)稱的，即U/Uv=Uwc.線電壓也是對(duì)稱的，即Uuv=Uv