相交流正弦电.doc

课课 时时 教教 案案科目电电工工电电子子第 周第 课时 年 月 日课题3.4 三相正弦交流电授课班级知识目标1．了解三相交流电的优点 2．了解三相交流电的产生 3．掌握三相交流电的供电方式能力目标教学目标德育目标重点三相交流电的供电方式难点三相负载的两种接线方式的分析与应用授课方法课型教具实验教学内容及过程一、新课讲授（一） 、三相正弦交流电源1、三相交流电的特点 在电力系统中，几乎全部采用交流三相制供电，究竟它有些什么优 点使得它应用这么广泛呢？与单相交流电相比，三相交流电具有如下优 点： （1） ．三相发电机比尺寸相同的单相发电机输出的功率要大 （2） ．三相发电机的结构和制造不比单相发电机复杂多少，且使用、 维护都较方便，运转时比单相发电机的振动要小 （3） ．在同样条件输送同样大的功率时，特别是在远距离输电时， 三相输电线比单相输电线可节约 25％左右的材料 （4） ．三相异步电动机是应用最广的动力机械使用三相交流电的三相异步电动机结构简单、价格低廉、使用维护方便，是工业生产的主 要动力源 由于具有以上优点，所以三相交流电比单相电应用得更广泛，通常 的单相交流电源多数也是从三相交流电源中获得的。

（二） 、三相交流电的产生 定子中放三个线圈： 三线圈空间位置各差：120o 转子装有磁极并以  的速度旋转三个线圈中便产生三个单相电 动势在上图中，把线圈 U1-U2、V1-V2 和 W1-W2 上所产生的感应电动势 依次到达最大值的顺序叫做相序，三个线圈分别用 U、V、W 来表示习 惯上把三相交流电中相序为 U-V-W 称为正序三） 、三相电动势的表示式 1. 三角函数式 240sin120sinsintEetEetEemZCmYBmXA)120sin(tEm2.三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差 120º 3. 三相交流电的波形图及相量表示关系 Em BeAeCe三相交流电的波形图 AE&BE&CE&三相交流电的相量图 （四） 、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 O，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 180o从接线图 2-21 中可得出线电压 和相电压之间的关系，其对应的矢量式为：UAB = UA – UB UBC = UB – UC UCA = 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 = 2UAcos30º = UA3UBC = UB3UCA = UC3或 U 线 = U 相 式中；U 线 —— 三相对称电源线电压；3U 相 —— 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 º，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，求线电压 U 线A A uA uAB uCAeAX O OeC Z Y uB C eB B uCuBC BC 图 2-21 三相电源星形接法-UAUC UABUCA -UBUAUB UBC-UC图 2-22 三相电源星形接法电压矢量图解：线电压U 线 = U 相 = ×220 ≈ 380V33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，致使发电机烧毁发电机绕组很少用三角形接法，但作为三相电源用的三相变压器绕 组，星形和三角形两种接法都会用到A(Z) A- + eA uABeC - B(X) uCA B+ + uBCC(Y) - eB C图 2-23 三相电源三角形接法课后反思：。