1、课 时 教 案科目 电 工 电 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
2、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-W
3、2 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240sin1sitEetmZCYBmXA)(2.三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差 120。3. 三相交流电的波形图及相量表示关系 Em BeAC三相交流电的波形图 AEBC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 2-2
4、1 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，UAEA，UBEB，UCEC，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
5、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 UBUBC = UB UCUCA = 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 = 2UAcos30 = UA3UBC = UBUCA = UC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 ，故线电压也是对称的。星形连接的
6、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 380V3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：
