三相交流电源教案

三相交流电源教案 2002年5月7日 课 三相交流电源 课 型 新 授 授课日期 授课时数 2(总第17~18) 2002.5.17 1、了解三相交流发电机的工作‎‎原理 教学目标 2、掌握三相电源的星形连接及‎‎其特点 教学重点 三相电压的产生及其示方‎‎法 教学难点 线电压和相电压之间的关系 第一节 三相交流电源 一、三相交流电动势的产生 1、三相交流发电机 2、三相电动势 板书 二、三相电源的连接 1、星形连接 2、线电压、相电压关系 教学方法与 教学程序 教 学 内 容 教学手段 ? 本章要点 本章从三相交流发电机的原理出发，介绍三相交流 电动势的产生和特点，并着重讨论负载在三相电路中的 连接问题。 本章的基本要求是: 1、了解三相交流电源的产生和‎‎特点。 2、掌握三相四线制电源的线电压和相电压的‎‎关系。 3、掌握三相对称负载星形联结和三角形联结时，负载相 电压和线电压、负载相电流和线电流的关系‎‎。 4、掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算方法，并 理解中性线的作用。 5、在已知电源电压和负载额定‎‎电压的条件下，会确定三 相负载的连接方式‎‎。 6、认识安全用电的重要性，了解电气设备常用的安全措‎‎ 施。 教后记 21 教学方法与 教学程序 教学内容 教学手段 ? 新课导入 三相正弦交流电路是在单相正弦交流电路的基础上 学习的，两者有密切的联系。电能的生产、输送和分配举例 几乎全部采用三相制，为此首先应了解三相制的优‎‎点和 应用概况，充分认识到三相交流电在生产实际中的重‎‎要 性。 什么是三相交流电源呢?概括地说，三相交流电源是 三个单相交流电源按一定‎‎方式进行的组合，这三个单相 交流电源的频率相同、最大值相等、相位彼此相差 ? 120?。 新课讲授 第一节 三相交流电源 一、三相交流电动势的产生 三相交流电动势是由三相交流发电机产生‎‎的。 如图是一台最简单的三相交流发电机的示‎‎意图。 图示讲解 和单相交流发电机一样，它自定子(磁极)和转子(电 枢)组成。发电机的转子绕组有Ul一U，V一V，Wl一 2l2 W2三个，每一个绕组称为一组，各相绕组匝数相等、结 构相同，它们的始端(U、V、W)在空间位置上彼此相 lll 差120?，它们的末端(U、V、W)在空间位置上也彼 222 此相差120?。 当转子以角速度ω逆时针方向旋转时，在转子绕组 中将产生感应电动势，各相电动势的瞬时值表达式为: 板书强调 e=Emsinω t1 e=Esin(ωt,120?) 2m e=Esin(ωt，120?) 3m 22 教后记 教学方法与 教学程序 教学内容 教学手段 23 这样的三个电动势叫对称三相电动势。它们的相量 图和波形图，如图所示。 板书作图 三个电动势到达最大值(或零)的先后次序叫做相序。 上述的三个电动势的相序是‎‎第一相(U相)?第二相(V相)?第三相(W相)，这样的相序叫正序。 由相量图可知，如果把三个电动势的相量加起来，相量和为零。由波形图可知，三相对称电动势在任一瞬 间的代数和为零‎‎，即 e，e，e=0 123 二、三相电源的连接 通常采用星形联结方式。 将发电机三相绕组的末端U、V、W2连接在一点，22 始端U、V、Wl分别与负载相连，这种连接方法就叫做星ll 形联结，如图所示。 图中三个末端相连接的点称为中性点或零‎‎点，用字母 “N”表示，从中性点引出的一根线叫做中性线或零线‎‎。从始端U、V、Wl引出的三根线叫做端线或相线，因为它ll 与中性线之间有一定‎‎的电压，所以，俗称火线。 教后记 24 教学方法与 教学程序 教学内容 教学手段 板书作图 三相四线制 三相三线制 每相绕组始端与末端之间的‎‎电压(即相线和中性线之 间的电压叫相电压)，它的瞬时值用U、U、U来表示， l23 通用符号用U表示。 p 三个相电压的最大值相等，频率相同，相互之间的 相位差均是120?，即三个相电压是对称的。 任意两相始端之间的电压(即相线和相线之间的电 压)叫线电压，它的瞬时值用U、U、U31来表示，通用 1223 符号用U表示。 L 下面来分析线电压和相电压‎‎之间的关系。如图 板书作图 公式推导 ——U=?3U LP 通常所说的380V、 可见，当发电机绕组作星形联结时，三个相电压和 220V电压，就是指 三个线电压均为三相对称电压，各线电压的有效值为相 电源成星形联结时 ——电压有效值的?3倍，而且各线电压在相位上比各对应的的线电压和相电‎‎压。 相电压超前30?。 ? 课堂小结 ? 布置作业 教后记 25