9§3.2.1(三相交流电的基本概念).docx

文化理论课教案

7.5.1-10-j-01

授07模具 (3)班： 05.25

科(4) 班： 05.31

课

《电工常识》07数控 (3)班： 06.02课时2

日

目(4)班： 05.26

期

07加工中心班 : 05.27

第三章正弦交流电路

课第二节三相交流电的基本概念

班07模具 (3)班、 (4)班

一、三相交流电优点07数控 (3)班、 (4)班

级

题二、三相交流电的产生07 加工中心班

三、三相电源的星形联结

1.使学生认识三相交流电优点选

教用

2.使学生理解三相交流电是如何产生的

学教

3.使学生掌握三相交流电源的联结方式

目自制挂图

4.使学生掌握三相负载的联结方式，理解星形具

的挂联结和三角形联结的区别

图

教学重点

教学回顾

说

教

1.三相交流电的产生

1.三相交流电的产生学

2.线电压和相电压的概念、线电压和相电2.三相电源的星形联结难

压的关系

点

单相交流电

07 模具 (4)班因端午放假调课，07 数控（ 3）、（ 4）班和 07 加工中心班因端午放假落 4 月 28 日课

明

审阅签名：年月日

【组织教学】

1.起立，师生互相问好

2.坐下，清点人数，指出和纠正存在问题

【导入新课】

我们知道，在发电机的装一个绕组，发电机工作时就发出一相交流电，叫单相交流电；但单相交流电

很少用，通常用的是三相交流电。那么三相交流电是如何产生的呢？又如何使用呢？学习本课后我们就知

道了。

【讲授新课】

第三章正弦交流电路

第二节三相交流电的基本概念

一、三相交流电的优点

正弦交流电路按电源中交变电动势的个数分为单相交流电路和三相交流电路，只有一个交变电动势的正

弦交流电路叫单相正弦交流电路；有三个交变电动势的正弦交流电路电路叫三相正弦交流电路。有一个交变

电动势的电源叫单相正弦交流电源；有三个交变电动势的电源叫三相正弦交流电源；三相正弦交流电

源中常见的是对称三相交流电源，对称三相交流电是三个频率、幅值相等，彼此相位相差 120°的一组交流电，简

称三相交流电，是应用最为广泛的一种交流电。它得到广泛应用的原因是其有下列的优点：

1．产生三相交流电的发电机比同尺寸的单相交流发电机输出的功率大；

2．三相交流电的发电机比单相交流发电机运行更平稳，维护工作量少；

3．输送的功率相同时，三相输电线比单相输电线可节约材料。

二、对称三相交流电的产生

三相交流电源是由三相正弦交流发电机产生的。图 3.1 是三相交流发电机示意图。三相交流发电中有

三个独立、、在空间位置上相差120°、匝数和材质等都相同绕组，电机工作时，每个绕组产生一相交流电，

三个绕组就产生三个频率、幅值相等，彼此相位相差120°的一组交流电——三相对称交流电。

用 U、V 、W 分别表示三相交流发电机的三个绕组，三个绕组的始端为U1、V1 、W1，未端为 U2、V2 、W2，并且规定电动势的正方向从绕组的未端指向始端，当电枢以角速度为逆时针旋转时， U 相的初相为0°， V 相的初相为 - 120 °， W 相的初相为 120°，则在图示位置时，e U0， e V为负， e W为正。根据单相交流电的表达式 e E m sin( t) ，三个对称交流电动势的瞬时表达式为：

e U E m sin t

e V E m sin(t120 )

e W E m sin(t120 )

各相交流电达到最大值的先后次序叫做相序。三相

交流电按 U — V— W 的顺序先后达到最大值，我们把相

序 U— V —W ，称为正序，而把 U—W —V —U 称为逆序。

习惯上采用黄、绿、红三种颜色分别表示U、 V 、 W 三

图 3.1三相交流发电机示意图

相。与之对应的波形图和向量图如下图 3.2 和图 3.3 所示。

e e U e W E W

E m V120

02120E U t

120

E m

E V

图3.3

图3.2 三相交流电波形图三相交流电相量图

人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。

二、三相交流电源的 Y 联结

Y 形三相三线制 ( 三相电源用三根相线供电，只提供

U L ， 适用性窄，负载不能作接零保护) 三相电源用中线和三根相线供电

, 提供 U L 和 U P ，中线也作接 PE 线，三相负载

Y 形三相四线制

严重不平衡时作接零保护的用电设备外壳电位较高，有导致触电的危险

Y 形三相五线制 ( 三相电源用中线和三根相线供电

, 提供 U L 和 U P ， 有专用保护线，安全且适用性广）

1. Y 形三相三线制 （图 6— 4）

相线

U 1

将三相发电机的三个绕组的末端

U 2、 V 2、 W 2 连接在一

相线

U

UV

U WU

V 1

O

起并接地成为中性点 O （或叫零点），从三相绕组的首端

U 1、

相线

U VW

W

V 1、W 1 各引出一根供电线 （叫端线或相线、 火线）对外供电，

1

这样三相电源用三根供电线对外提供线电压 U L ，这种联结方

4 电源三相三线制

式叫 Y 形三相三线制。

图 3

2.三相四线制 （图 6— 5）

相线

U 1

在三相三线制基础上， 又从电源中性点

O 引出一根电

相线

U

UV

U

WU

V 1

源线（这根电源线叫中线也叫地线、

零线）。这样三相电源

O

相线

U

VW

U U

用四根电线对外供电，这样的电源连接方式称为三相四线

W

U V

1

制。三相四线制可提供二种电压：

线电压 U L （火线与火线 中线

U W

间的电压）和相电压 U （火线与零线间的电压） 。在

TN C

P

5 电源的三相四线制

图3 系统中，中线既作工作零线又作保护零线，当三相负载严

重不平衡时，中线电流较大，接中线保护可致用电设备外壳电位较高，有导致触电的危险。如果中线因故

断开，则高阻抗的负载升压，低阻抗的负载降压，有的负载会被烧毁。故严禁在中线上装开关和熔断体。

3. 三相五线制 （图 6— 6）

相线

U 1

在三相三线制基础上，又从电源中性点

O 引出一根专

相线

U UV

U

WU

V 1

O

用保护线，也叫保护零线，这样三相电源共用五根电线对 相线

U

VW

W 1 U U

外供电，这样的电源连接方式称为三相五线制。三相五线

U V

U W

U L （火线与火线间的电压）和

工作零线

制可提供二种电压：线电压

保护零线

相电压 U P （火线与零线间的电压） 。三相五线制较安全和 图3 6 电源的三相五线制

适用性高。

我国目前的低压配电系统中，电源大多采用三相四线制连接，线电压的有效值是

380V ，相电压的有

效值是 220V 。平常所说的电压 220V 和 380V ，即是指配电系统中的相电压和线电压。

线电压和相电压的关系

：

U UV

数值上： U L 3U P

U W - U V

相位上：线电压比相应的相电压超前 30

120

30

( U V )

U U

如： U UV U U U V

U U

120

人生的磨难是很多的， 所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。

在生活磨难面前， 精神上的坚强和无动于衷是我们

U V

抵抗罪恶和人生意外的最好武器。

图 3 7 线电压和相电压相量图