电工实训教案8

课时授课计划专业:机电班级:11级中专富士康班教师:杨细莲教学内容项目五三相交流电任务1三相交流电的产生与描述教学方式课堂教学时数2知识目标1、熟悉三相交流电源、三相四线制、三相三线制电路的基本概念2、掌握三相交流电源星形联结和三角形联结的特点教学重点与难点重点：三相交流电源星形联结和三角形联结的特点难点：三相交流电源的三角形联结的特点教学内容导言:三相交流电和单相交流电相比具有以下主要优点：1、三相电机比单相电机设备利用率高，工作性能优良；2、三相电比单相电用途更加广泛；3、三相电在传输分配方面更加优越且节省材料由于上述原因，所以三相电得到了广泛的应用。生活中的单相电常常是三相电中的一相。一、复习与提问交流电的表示方法和特征。二、三相电动势1．单相电动势的产生：如图所示，在两磁极中间，放一个线圈（绕组）。让线圈以w的速度顺时针旋转。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由U1®U2。合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势为2．三单相电动势的产生：如图所示，若定子中放三个线圈(绕组)：U1®U2，V1®V2，W1®W2，由首端（起始端、相头）指向末端（相尾），三线圈空间位置各差120o，转子装有磁极并以w的速度旋转，则在三个线圈中便产生三个单相电动势。三、三相对称电源供给三相电动势的电源称为三相电源，三个最大值相等，角频率相同而初相位互差时的三相电源则称为对称三相电源。如图所示，他们的参考方向是始端为正极性，末端为负极性。2．三相电源的表示式3．相量表示式及相量图、波形图4．三相电源的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º。对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零，即5．相序：对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序，U→V→W→U为顺序，U→W→V→U为逆序。四、三相电源的星形联接1．基本概念：（1）三相电源的星形联接：将对称三相电源的三个绕组的相尾（末端）U2、V2、W2联在一起，相头（首端）U1、V1、W1引出作输出线，这种联接称为三相电源的星形联接，（2）中性线：联接在一起的U2、V2、W2点称为三相电源的中性点，用N表示，当中性点接地时称为零点。从中性点引出的线称为中性线，当中性点接地时称为零线，但与地线不同。（3）火线：从三个电源首端U1、V1、W1引出的线称为端线，俗称火线。（4）相电压：端线到中性线之间的电压称为相电压，用符号、、表示。常以作为参考电压。（5）线电压：端线到端线之间的电压称为线电压，用、、表示。规定线电压的方向分别是由U线指向V线，V线指向W线，W线指向U线。2．特点：用相量形式表示为假设，，则=由上式可得，三相线电压对称，线电压的有效值（）是相电压有效值（）的倍，即，且各线电压超前相应的相电压30°。3．相量图，五、三相电源的三角形联接1．基本概念：将对称三相电源中的三个绕组中U相绕组的相尾U2与V相绕组的相头V1，V相绕组的相尾V2与W相绕组的相头W1，W相绕组的相尾W2与U相绕组的相头U1依次联接，由三个联接点引出三条端线，这样的联接方式称为三角形（也称△形）联接。2．特点：三相电源作三角形联接时，线电压就是相应的相电压，即或即3．相量图小结：因为对称电动势三个电动势之和为零，空载时，闭合回路内没有电流。必须注意，如果任何一相定子绕组接法相反，三个相电压之和将不为零，在三角形联接的闭合回路中将产生根大的环行电流，造成严重恶果。所以相线不能接错，常先接成开口三角形，测出电压为零时再接成封闭三角形。作业：P162（1）（2）（3）课时授课计划专业:机电班级:11级中专富士康班教师:杨细莲教学内容任务2三相电源的连接教学方式课堂教学时数2知识目标1、掌握三相电源的连接2、掌握对称三相电路功率的计算教学重点与难点三相电路的功率因数教学内容导言:三相电路可看成是复杂电路的一种特殊类型，因此前述的有关正弦电流电路的基本理论、基本定律和分析方法完全适用于三相正弦电流电路，但三相电路又有其自身的特点。一、复习与提问三相电流的产生与描述二、三相电源连接三相制：由三个频率相同、波形相同但相位不同的交流电源组成的三相供电系统。单相制：只有一个交流电源供电的系统。三相电路：由三相电源，三相负载和三相输电线路三部分组成的电路。1、对称三相正弦量(symmetricalthree-phasesinusoidalfunction)1）对称三相正弦量：三个等幅值，同频率，初相位依次相差120的正弦电压（或电流）。2）对称三相正弦电源：由如图所示的对称三相电压，按一定的联接方式组成的三相电源。解析式：)120sin(ω)120sin(ω)sin(ωtU2u-tU2utU2uCBA相量形式：所以对称三相正弦电压满足3）相序：在三相电压中，各相电压经过同一量值（例如极大值）的先后次序。①正序：A－B－C相序。②负序：C－B－A（或A－C－B）相序。工业中规定：用黄、绿、红分别表示A、B、C三相。2、三相电源的连接:星形(Y)和三角形(△)两种接法(connectionofthree-phaseelectricsourceandthree-phaseload)1）三相电源的连接（connectionofthree-phaseelectricsource）1.星形（Y）连接①星形（Y）电源：将三相电源末端（X、Y、Z）联在一起。连接点为中（性）点N。②中线（零线）：从N引出的导线。③端线（火线）：从始端A、B、C端引出的三根导线。④相电压：电源每一相的电压即：端线与中线之间的电压ANU、BNU、CNU，其有效值用pU表示。⑤相电流：各相中的电流，其有效值用pI表示。⑥线电压：端线A、B、C之间的电压，并习惯上按相序的次序排列，记ABU、BCU、CAU，其有效值用lU表示。⑦线电流：端线中电流，其有效值用lI表示。如设相电压0pAUU，则可得线电压为1503303903303303303pCACCApBCBBCpABAABUUUUUUUUUUUUUUU⑧结论：①星形联接中，相电压对称时，线电压也是对称，即plUU3相位超前于相应的相电压30o。②每一线电流等于对应的相电流。2三角形（）连接①三角形（△）电源：将三相电源的始、末端顺次相联接成一个回路，再从端子A、B、C引出端线。②结论：线电压等于对应的相电压。注意：电源作三角形联接时，必须把始、末端依次正确联接。在电源的三角形闭合回路内，三相对称，因而总电压为零，即0CBAUUU因此，在空载时，电源内部无环行电流。如果有一相接反了，假定C相接反，此时三角形回路内总电压不为零，而为CCBAUUUU2因电源内阻抗很小，在电源内部有很大环行电流，可烧毁电源。为此，可用图示方法来判断。当图中电压表指示为零，表明接线正确。三、三相负载的有功功率若三相负载是对称的，三相总有功功率为、代表负载上的相电压和相电流四、无功功率若三相负载是对称的，无论负载接成星形还是三角形,则有五、三相负载的视在功率若三相负载对称,则但要注意在不对称三相制中，视在功率不等于各相电压与相电流之和，即六、三相负载的功率因数，若负载对称,则在对称情况下，cos=cos是一相负载的功率因数，=，即为负载的阻抗角。在不对称负载中，各相功率因数不同，三相负载的功率因数值无实际意义。例1、有一对称三相负载,每相阻抗Z=80+j60Ω,电源线电压=380V。求当三相负载分别连接成星形和三角形时电路的有功功率和无功功率。解：（1）负载为星形连接时（2）负载为三角形连接时七、对称三相电路的瞬时功率，即小结：1、三相电源和三相电路的连接;2、对称和不对称三相电路的分析计算;3、三相电路的功率及测量。4、对称三相电路中，虽然各相功率是随时间变化的，但三相瞬时总功率等于平均功率，是不随时间变化的常数。因此作为三相对称负载的电动机的转矩是恒定的，运转平稳，这种对称三相电路也称为平衡三相电路。作业：P167（1）（2）（3）课时授课计划专业:机电班级:11级中专富士康班教师:杨细莲教学内容任务3三相负载的连接教学方式课堂教学时数2知识目标1、掌握三相负载星形和三角性联结。2、掌握两种联结方式下，线电压与相电压、线电流和相电流的关系3、了解中性线的作用教学重点与难点中性线的作用教学内容导言:现实生活中的负载连接并不是任意的连接，而是根据负载性质进行操作的。一、复习与提问三相电源的连接方法与三相电路功率。二、三相对称负载星形1.常用术语：①端线：由电源始端引出的联接线②中性线：联接两个中性点,的联接线③相电压：指每相电源（负载）的端电压。④线电压：指两端线之间的电压⑤相电流：流过每相电源（负载）的电流，有效值记作⑥线电流：流过端线的电流，有效值记作⑦中线电流：流过中性线的电流2．三相四线制电路（1）定义：在电源与负载.都是星形联结的电路中，连接电源与负载有四条输电线，即三根端线与一根中性线，这样的连接叫三相四线制，用Y/Y0表示，目前我国低压配电系统普遍采用三相四线制，线电压是380V，相电压是220V。当负载不是对称负载时，应采用三相四线制联结。（2）特点：即线电流等于相电流，，中性线电流等于各相电流代数和。3．三相三线制电路（1）定义：在电源与负载都是星形联结的电路中，连接电源与负载有三条输电线，即三根端线，这样的连接叫三相三线制。当负载是对称负载时，可以省略中性线，采用三相三线制联结。（2）特点：线电流等于相电流，即，而，由于三个线电流的初相位不同，在某一瞬时不会同时流向负载，至少有一根端线作为返回电源的通路。三、三相负载的三角形联接1．定义：将三相负载首尾依次连接成三角形后，分别接到三相电源的三根端线上，这种联结称为三角形连接。2．特点：3．相量图如上图。小结：即接在对称三相电源上的对称三相负载为三角形联结时，线电流是相电流的倍，其相位依次较对应的相电流滞后30度。当Y形负载为三相电动机之类的绝对对称负载时，不接中性线，电源可以是Y形的，也可以是△形的。作业：P173（1）（2）（3）（4）