三相负载的连接教案

绍兴市中等专业学校教案班级11机电技术课程电工技能与实训教师丁广强课题连接三相负载的连接课时2日期5月3日教具多媒体授课教材中职国家规划教材《电工技术基础与技能》周绍敏主编、高教版教学目的与教学要求1、理解三相负载的星形2、掌握三相负载的三角形连接3、熟练应用三相负载的连线方法教学重点与教学难点重点：1、三相负载的星形连接2、三相负载的三角形连接难点：1、三相负载电动机的连接方法授课类型理论教学教学关键通过对三相负载电路图的讲解与分析，推导出相应计算公式，采用分组讨论、师生互动形式来完成学生对三相负载连接的理解。教学方法课堂讲授，辅以多媒体电子课件作业布置同步练习：三相负载的连接课后附记具有一定的识图能力，要有电磁方面的物理知识，部分学习能力较弱的同学，具有一定的依赖性，总体学生对实际动手很感兴趣，需理论联系实际。教学过程教学课题三相负载的连接项目教学环节师生活动【授课思路】本节课学生要有电磁方面的物理知识，在讲解与物理知识有关的内容时，先领着学生将以前学过的物理知识复习一下，然后引导学生利用相关物理知识解决遇到的问题，讲解过程中要注意学生的反映，注意与学生多交流。注意教师为主导，学生为主体的教学理念。引导学生积极参与本节课的教学。【过程设计】在课堂中，可以穿插一些较为实用的的举例，能够与实际相联系。注意理论联系实际的方法，启发学生的抽象思维，激发学生的学习兴趣。为上好这一节课，还要注意讲练结合、理论联系实际。【讲解要点】1、三相负载的星形连接2、三相负载的三角形连接【导入新课】目前，电能的产生、输送和分配，基本都采用三相交流电路。【出示目标】1、三相负载的星形连接2、三相负载的三角形连接【具体内容】三相负载的连接一、单相负载和三相负载1、用电器按其对供电电源的要求，可分为单相负载和三相负载。工作时只需单相电源供电的用电器称为单相负载。2、需要三相电源供电才能正常工作的电器称为三相负载，例如三相异步电动机等。若每相负载的电阻相等，电抗相等而且性质相同的三相负载称为三相对称负载，即：ZA=ZB=ZC，RA=RB=RC，XA=XB=XC。否则称为三相不对称负载。3、三相负载的连接方式也有两种，即星形连接和三角形连接。二、三相负载的星形连接三相负载的星形连接如图2-24所示，每相负载的末端x、y、z接在一点O′，并与电源中线相连；负载的另外三个端点a、b、c分别和三根相线A、B、C相连。在星接的三相四线制中，我们把每相负载中的电流叫相电流I相，每根相线(火线)上的电流叫线电流I线。从如图2-24所示的三相负载星形连接图可以看出，三相负载星形连接时的特点是：①各相负载承受的电压为对学生活动学生思考理解三相交流电动势的概念称电源的相电压；②线电流I线等于负载相电流I相。下面讨论各相负载中电流、功率的计算。1．三相不对称负载的星形连接已知三相负载：22aaaXRZ，22bbbXRZ，22cccXRZ则每相负载中的电流有效值为aaaZUUZUaI3Za线相bbbZUUZUI3Zbb线相cccZUUZUcI3Zc线相各相负载的电流和电压的相位差为φa=arccosRa/Zaφb=arccosRb/Zbφc=arccosRc/Zc中线电流瞬时值i0=ia+ib+ic中线电流有效值从三相电流和求得，即I0=Ia+Ib+Ic（2-40）例2.10如图2-25所示的三相对称电源，U相＝220V，将三盏额定电压UN＝220V的白炽灯分别接入A、B、C相，已知白炽灯的功率Pa＝Pb＝P＝60W，Pc＝200W，(1)求各相电流及中线电流；(2)分析B相断路后各灯工作情况；理解三相交流电动势的形成AiAA´+UAZaO-iOO´--ZcZbC+UCUB+BiBC´B´iC图2-24三相负载的星形连接AiAiOOO´BiBCiC图2-25例2.10电路接线(3)分析B相断开，中线也断开时的各灯情况。解：(1)各相电流：Ia=Ib=P/U=60/220≈0.27A且分别与uA、uB同相位。Ic=Pc/U=200/220≈0.9A与uC同相位。电压、电流的矢量图如图2-26所示。根据矢量图可得中线电流为IO=0.9–0.27=0.63A(2)B相断开，则Ib=0，B灯不亮；A灯两端电压和C灯两端电压仍是对称电源相电压，故A灯、B灯正常工作。(3)B相断开且中线也断开时，A灯和C灯之间串联，共同承受三相电源的线电压380V。因为各灯的电阻为RA=U2/PA=2202/60≈807Ω，RC=U2/PC=2202/200≈242Ω利用分压关系可计算出60W的A灯两端电压是292V，大于额定电压；200W的C灯两端电压是88V，小于额定电压，故两灯都不能正常工作。上述例题说明：三相四线制供电时，中线的作用是很大的，中线使三相负载成为三个互不影响的独立回路，甚至在某一相发生故障时，其余两相仍能正常工作。为了保证负载正常工作，规定中线上不能安装开关和熔丝，而且中线本身的机械强度要好，接头处必须连接牢固，以防断开2．三相对称负载的星形接法三相对称负载为ZA=ZB=ZC=Z，φa=φb=φc=arctanX/R且各相负载性质相同。将三相对称负载在三相对称电源上作星形连接时，三个相电流对称，中线电流为零，即Ia=Ib=Ic=ZUU3Z线相I0=Ia+Ib+Ic=0UCICIAIBUAIA+IBUB图2-26例2.10矢量图在这种情况下，中线存在与否对系统工作没有影响。三、三相对称负载的三角形连接三相对称负载也可以接成如图2-27(a)的三角形连接。这时，加在每相负载上的电压是对称电源的线电压。因为各相负载对称，故各相电流也对称，相电流为ZUcabcabIII线每相电压、电流的相位差为φa=φb=φc=arctanX/R任一端线上的线电流，按基尔霍夫电流定律，写出矢量IA=Iab–IcaIB=Ibc-IabIC=Ica-Ibc作出线电流、相电流的矢量图如图2-27（b）所示,从矢量图得I线=3I△相四、课堂小结1、星形连接星形连接时电动机承受的电压为相电压，为220V，因为公共端接地，电动机转速为低速。2、三角形连接三角形连接时电动机承受的电压为线电压，为380V，两端都接相线，电动机转速为高速，功率大的负载不允许直接启动，应该是从星形连接转变为三角形连接，实现降压启动。五、布置作业同步练习：三相负载的连接iAAiabZaBiBZCicaibcZbCiC图2-27(a)三相负载三角形连接-IbcICIcaUABUCAΦIab-IcaIBIbcUBCIA-Iab图2-27(b)矢量图