电工基础教案——4.2三相交流电源.docx

电工基础教案
§4.2三相交流电源
课型新授课教者王红莲课时二课时课前准备电机模型教法讲授法，对比法，归纳总结法。

教学目标
教学重点教学难点知识目标1、了解三相交流发电机的工作原理
2、掌握三相电源的星形连接及其特点
能力目标：通过学生参与教学活动, 培养学生分析问题、解决问题及自学能力。

情感目标：培养学生分析问题的能力及应用所学知识解决问题的能
力以及，学生的创新精神与实事求是，尊重科学的精神
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。

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。

教学关键理解三相交流电动势
教学提示教学环节与教学内容
及双边活动[ 组织教学 ]
[ 课前提问 ]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°。

学生回答 ,教师点评 2 分钟
[ 导入新课 ]
举例说明：工厂供电方面１分钟
教学内容：
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。

通过发电机实物
讲解 ,引导学生由单
相到三相分析得出结
论。

１５分钟
和单相交流发电机一样，它自定子发电机的转子绕组有U l一 U2， V l一
( 磁极 ) 和转子 ( 电枢 ) 组成。

V 2， W l一 W 2三个，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 l、V l、
W l）在空间位置上彼此相差120°，它们的末端（U2、 V 2、 W2）在
空间位置上也彼此相差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：
e1=E m sinω t
e2=E m sin（ω t－ 120°）
e3=E m sin（ω t＋ 120°）
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，
分成若干个小
组，让学生讨论后，
自己画出矢量图, 并
分析阐述过程, 学生
点评。

５分钟
如图所示。

教师讲解和引导
学生画三相电的波形
图１０分钟
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
e1＋e2＋e3=0
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 2、 V 2、W 2连接在一点，始端U l、
通过学生自己分析，利用画矢量图得出三相电动势。

７分钟。

V l、W l分别与负载相连，这种连接方法就叫做星形联结，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 l、 V l、 W l引出的三根线叫做端线或相线，因为它与中性线之间有一定的电压，所
以，俗称火线。

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 l、U 2、 U3来表示，通用符号用U p表示。

画图讲解什么叫星形连接，并举列说明星形连接在实际生活中的应用。

并定义各物理量。

１０分钟
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
下定义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 12、 U 23、 U31来表示，通用符号用U L表示。

下面来分析线电压和相电压之间的关系。

如图
——
U L =√ 3 U P
可见，当发电机绕组作星形联结时，三个相电压和三个线电压均为
——
三相对称电压，各线电压的有效值为相电压有效值的√ 3 倍，而且各线电压在相位上比各对应的相电压超前30°。

三、课堂小结：
四、板书设计
第一节三相交流电源
一、三相交流电动势的产生二、三相电源的连接
1、、三相交流发电机1、星形连接
图示图示
2、三相电动势2、相线电压关系、相线电流关系
矢量图矢量图
画矢量图，师生
共同并通过计算定量的
研究出星形连接时，相线电压的关系、
相线电流间的关系。

１５分钟
由两至三名同学
对本节课的内容做小结，教师最后做总结 , 并
指出本节课的重点、难点及注意事项。

５分钟
１分钟
五、布置作业： 78 页第 1 题。