5、三相正弦交流电路

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1、5三相正弦交流电路【课题】5.1三相正弦交流电源【教学目标】知道三相电源的概念。【教学重点】1．三相交流电源的概念。2．三相四线制供电方式。【教学难点】三相四线制供电线电压与相电压关系及矢量图。【教学过程】【一、复习】1．单相正弦交流电基本概念。2．正弦交流电旋转矢量表示法。【二、引入新课】从理论上讲，把三个单相正弦交流电按一定方式连接起来，就可以构成三相交流电源，但实际工作中，它是由三相交流发电机产生的。【三、讲授新课】5.1三相正弦交流电源1．三相交流电源：三个幅值相等、频率相同、相位互差p(

2、120°)的单相交流电源按规定的方式组合而成的电源。2．三相交流电路（简称三相电路）：由三相交流电源与三相负载共同组成的电路。3．星形联结（也称为Y形联结）：连接方式如图5.1所示。电源对外有四根引出线，这种供电方式称为三相四线制。12图5.1　三相电源的星形联结4．中性点：在图5.1所示三相四线制供电电源中，将三个绕组的末端U2、V2、W2连接在一起的点。实际应用中常将该点接地，所以也称为零点。5．中性线：从中性点（或零点）引出的导线，也称零线、地线。用字母N表示。6．相线（端线）：三个绕组的始

3、端引出的导线，也称火线。分别用字母U1、V1、W1表示。7．三相三线制：如果只将三相绕组按星形联结而并不引出中性线的供电方式。8．相电压：将负载连接到每相绕组两端（即连接在端线和中性线之间），负载可得到的电压，用UP表示。其正方向规定由绕组始端指向末端，其瞬时值表达式为uU=UPsinwtuV=UPsin(wt-p)uW=UPsin(wt-p)其波形图和矢量图如图5.2所示。（a）波形图（b）矢量图图5.2　三相电源相电压波形和矢量图9．线电压：将负载连接到两相绕组端线之间（任意二根端线之间），负

4、载得到到的电压，用UL12表示，其瞬时值表达式为uUV=uU-uVuVW=uV-uWuWU=uW-uU用矢量法进行计算UUV=UU–UVUVW=UV–UWUWU=UW–UU矢量图如图5.3所示。图5.3三相电源相电压、线电压的关系10．相电压和线电压关系UUV=UUUVW=UVUWU=UW或UL=UP结论：（1）三个线电压有效值相等，都等于相电压的倍，在相位上分别超前对应的相电压p。各线电压的相位差亦是p（120°）。（2）三相四线制供电方式，不但相电压对称，而且线电压也是对称的。[例5.1]　三

5、相四线制供电系统，已知相电压为220V，试求线电压为何值？[解]UL=UP=´220V=380V【四、小结】121．三相交流电源是指三个频率相同、最大值相同、相位互差120o的单相交流电源按一定方式组合成的电源系统。2．三相交流电源的三相四线制供电系统可提供两种等级的电压：线电压和相电压。其关系为：UL=UP，各线电压超前对应的相电压30o。3．线电压：任意两根端线之间的电压。4．相电压：任意一根端线与中性线之间的电压。【五、习题】三、填空题：1、2。12【课题】5.2三相负载的连接【教学目标】解

6、释三相交流电路中三相负载的星形联结和中性线的作用。描述三相交流电路中三相对称负载的三角形联结。【教学重点】1．三相负载星形联结。2．中性线的作用。【教学难点】1．中性线的作用。2．三相负载三角形联结分析。【教学过程】【一、复习】1．三相交流电源的概念。2．相电压和线电压的概念及相互关系。【二、引入新课】三相交流电路可分成三相交流电源系统和三相交流负载系统。企业供电时应重点考察其三相交流负载的情况，只有这样才能安全供电、节约用电和计划用电。【三、讲授新课】5.2.1三相负载星形联结及中性线作用1．三

7、相负载：由三相电源供电的负载。2．三相对称负载：它们的每一相阻抗是完全相同的（例如三相交流电动机）。3．三相不对称负载：它们的每一相阻抗是不相等的（例如家用电器和电灯，这类负载通常是按照尽量平均分配的方式接入三相交流电源）。三个单相负载分别连接在对应相电压上，采用的是三相四线制供电方式。12两类三相负载星形联结接线图如图5.4所示。图5.4　三相负载星形联结4．线电流：在图5.5（a）电路图中，三根端线上的电流iU、iV、iW。5．相电流：在图5.5（a）电路图中，流经负载的电流iUN、iVN、i

8、WN。当负载作星形联结时，线电流等于相电流，即iU=iUN，iV=iVN，iW=iWN或iL=iP相电流与对应相电压之间的夹角j由负载的性质决定，假设各相负载阻抗相等，性质相同（称为对称负载）可得矢量图，如图5.5（b）所示。（a）三相四线制星形联结（b）矢量图图5.5　三相负载星形联结电路图和矢量图在图5.5（b）所示矢量图中，相电压与相电流的关系为，，12中性线电流为线电流（或相电流）的矢量和对于三相对称负载，在对称三相电源作用下，三相对称负载的中性线电流等于零。对于电流是瞬时