第八章 三相正弦交流电路
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序
负序：相序为U－W－V－U称为负序
工程上无特 殊说明，均 采用正序
职业相关知识：三相异步电动机的旋转方向由三相电源的相 序决定，改变三相电源的相序可改变三相异步电动机的旋转 方向。工程上，通常采用任意对调三相电源的两根电源线来 实现三相异步电动机的正反控制。
二、三相电源的连接
1. 星形联结
将三相发电机绕组的三个末端U2、V2、W2连接成公共点，三个首端 U1、V1、W1分别与负载连接，这种连接方式称为星形联结。
线电压、线电流
三相对称负载的无功功率和视在功率的计算公式为：
Q 3U L I L sin
S 3U L I L
三者间的关系为： S P2 Q2
小知识：三相负载铭牌上标注的功率是额定有功功率，电压为 额定线电压，电流为额定线电流。
【例1】有一个对称三相负载，每相负载的电阻R＝60，感抗XL=80
实训项目十二 三相对称负载星形联 结电压、电流的测量
【教学目标】
1.掌握三相负载星形联结方法。 2.掌握三相对称负载星形联结电压、电流的测量 方法与步骤。 3.进一步了解中性线的作用。
Hale Waihona Puke Baidu
【教学重点】
三相对称负载星形联结电压、电流的测量方 法与操作步骤。
【教学难点】
电流的测量
【课时安排】
2课时
任务一 对照原理图，识别元器件
【课堂练习】
三相异步电动机星形和三角形两种接法练习
第三节 三相交流电路的功率
【教学目标】
1.了解对称三相电路功率的概念 。 2.学会对称三相电路功率的计算。
【教学重点】
对称三相电路有功功率的计算
【教学难点】
三相电路功率计算公式的理解
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
三相异步电动的铭 牌上标着“750瓦”、
①线电压是相电压的 3倍 ②线电压的相位超前相应的相电 压30 ③相电压和线电压都是对称的
三相四线制电源电压矢量图
【例1】已知三相四线制供电系统中，V相电源的瞬时值表达式为
uV 220 2 sint V，按正序写出的 uU 、uW 瞬时值表达式。
、
【课堂小结】 1.三相正弦交流电 2.三相电源的连接
，将其星形联结，接在线电压为380 V的对称三相电源上，试求电路 的线电压、线电流、负载的相电压、相电流及有功功率。
，
【课堂小结】 1.三相交流电路的功率： P 3U L I L cos Q 3U L I L sin
S 3U L I L S P2 Q2
第四节 用电保护
【教学目标】
1.掌握保护接地的方法，了解其原理与应用。 2.理解保护接零的原理，了解其应用。
②根据电流表指针偏转情况，正确读出各相负载中流过电流 IU、IV和 IW的大小，将测量结果填入相应技训表。
③用电压表或万用表的交流电压挡分别测出各相负载两端的相电压
UU、UV和UW，将测量结果填入相应技训表。 ④用电压表或万用表的交流电压挡分别测出线电压UUV、UVW 和UWU，
将测量结果填入相应技训表
任务三 线路中电压与电流的测量
2.测量无中性线时各相负载的电流与电压
操作步骤： ①在切断电源的情况下，断开三相四线制中的中性线。 重复以上① 、②、③、④步骤。
三相对称负载星形联结时电压与电流测试技训表
【实训小结】
把“三相对称负载星形联结电压、电流测量”的方法与步骤、收获 与体会及实训评价填入实训小结表
用万用表的电阻挡 对所连接电路进行 短路或断路的检查， 直到电路连接正确 为止。
小提示：①电流表应选择交流电流表。②交 流电流表的量程应大于电路中的被测电流值， 使用前必须先进行估算。
任务三 线路中电压与电流的测量
1.测量有中性线时各相负载的电流与电压
操作步骤： ①检查电路连接无误后，接通三相电源，此时，三个小灯泡均点亮， 如果不是，再次检查电路连接的可靠性。
【例2】我们把额定电压为220V，功率为100W、40W和60W的三个白炽灯A、
B、C作星形联结，然后接到相电压为220V的三相四线制电源上。在U、V、W三
根相线上分别装有开关SU、SV、SW，为了便于说明问题，在中线上也装有开关SN， 如下图（a）所示。试分析：
（1）开关SU、SV、SW、SN都闭合时，白炽灯A、B、C是否都能正常发光？ （2）开关SU断开，开关SV、SW、SN闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？ （3）开关SU、SV断开，开关SW、SN闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？ （4）开关SN、SW断开，开关SU、SV闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？
【课堂练习】 教材中思、 考与练习第1、2题
第二节 三相负载的连接
【教学目标】
1.了解对称负载与不对称负载的概念。 2.了解对称负载星形联结的特点。 3.了解中性线的作用。
【教学重点】
负载星形联结的特点
【教学难点】
中性线的作用
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
你知道这六个接 线柱该如何接？ 又如何把其接到 三相四线制供电 系统中去呢？
1.电气原理图
由三相四线制 电压、三个完 全对称的灯泡、 三个交流电流
表组成
三个灯泡作星形联结时的电气原理图
任务一 对照原理图，识别元器件
2.元器件识别
搭接电路前，可 对照左表逐一识 别各元器件。
任务二 电路连接与检查
1.连接电路
根据电路原理图 在实验台上搭接 电路，如右图所 示。
2.检查
零线（N）
三相四线制供电系统
小提示：通常在低压配电系统中采用三相四线制供电系统；在高压输 电系统中，通常采用只由三根相线组成的三相三线制供电系统。
二、三相电源的连接
2.相电压与线电压
相电压：是相线与中性线之间的电压，分别用符号“UU、UV、UW”表 示U、V、W各相电压的有效值，通常用UP泛指相电压。 线电压：是指相线与相线之间的电压，分别用符号“UUV、UVW、UWU” 表示UV、VW、WU各线电压的有效值，通常用UL泛指线电压。
将各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的中性线上，把各 相负载的首端U1、V1、W1分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连 接方式称为三相负载有中性线的星形联结法，用符号“Y0”表示。
三相负载有中性线的星形联结图
三相负载的连接 3.电路特点
①负载的相电压等于电源相
电压（UYP＝UP）
第八章 三相正弦交流电路
第一节 三相正弦交流电源 第二节 三相负载的连接 第三节 三相交流电路的功率 第四节 用电保护
实训项目十二 三相对称负载星形联结电 压、电流的测量
第一节 三相正弦交流电源
【教学目标】
1.理解三相正弦对称电源、相序的概念。 2.了解电源星形连结的特点，能绘制其电压矢 量图。 3.了解我国电力系统供电制，说出相电压与线 电压的关系。
三相异步电动机的接线盒
三相负载的连接 1.三相负载
三相负载：是指用三相电源供电的设备，如三相异步电动机、 三相电炉等。
在三相交流电路中，各相负载的大小和性质都相等（即ZU＝ZV＝ZW）
的三相负载称为三相对称负载，如三相异步电动机、三相电炉等。否则， 称为三相不对称负载，如三相照明电路中的负载。
三相负载的连接 2.三相负载的星形联结
三相对称电源的解析式：
uU U m sin t uV U m sin(t 120 ) uW U m sin(t 120 )
设U相的 初相为
零
三相正弦对称电源的波形图和矢量图
一、三相正弦交流电
2.三相交流电的相序
三相交流电随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后
次序叫做相序。
正序：把U－V－W－U的顺序称为正
【教学重点】
保护接地与保护接零的重要性
【教学难点】
保护接地与保护接零原理的理解
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
你知道这个 孔有什么作
用吗？
你知道为什 么电动机工 作时必须可 靠接地？
用电保护
1.用电设备的保护接地
将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与大地作电气 连接，称为保护接地。保护接地主要应用在中性点不接地的供电系统 中。
电压
用电保护
3. 使用漏电保护装置
漏电保护装置的作用是防止由漏电引起的触电事故和 单相事故；其次是防止由漏电引起的火灾事故以及监视 或切除一相接地故障。有的漏电保护装置还能切除三相 电动机的断相运行故障。
【课堂小结】 1.用电设备的保护接地 2.用电设备的保护接零 3.使用漏电保护装置
【课堂练习】 教材中思考与练习第1、2、3题
【教学重点】
三相电源星形联结的特点及相电压与线电压 的关系
【教学难点】
相电压与线电压的关系
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
单相 三相
单相、三相电动机铭牌
你能说出电动 机铭牌上标注 的“单相”、 “三相”分别 表示什么意思 吗?
一、三相正弦交流电
1.三相正弦对称电源
工程上，把频率相同、最 大值相等、相位彼此相差 120的三个正弦交流电源 称为三相正弦对称电源。
三相负载的连接
5.三相异步电动机星形（Y）和三角形（△）两种接法实例
U1、V1、W1接 三相电源
U2 、 V2 、 W2 短接
（a）定子绕组的Y联结
U1 、 V1 、 W1 接三相电源
U1接W2 V1接U2 W1接V2
保护 接地线
（b）定子绕组的△联结
【课堂小结】 1.三相负载 2.三相负载的星形联结 3.电路特点 4.中性线的作用 5.三相异步电动机星形和三角形两种接法实例
“380伏”、 “1.68安”分别指 该电动机的额定功 率、额定线电压、 额定线电流，那么， 你知道铭牌上的额 定功率与额定线电 压、额定线电流之 间有什么样的关系
呢？
三相交流电路的功率
在对称三相电路中，三相对称负载消耗的总功率为：
P 3U P I P cos
相电压、相电流
P 3U L I L cos
到线电压为380V的三相电源上。求相电压、相电流、线电流和中线电流 分别为多少？
三相负载的连接 4.中性线的作用
三相负载在很多情况下是不对称的，最常见的照明电路就是不对称负载 有中性线的星形联结的三相电路。当三相负载不对称时，各相电流的大 小就不相等，相位差也不一定是120，中线电流就不等于零了。因此， 中线就绝对不能断开。
②负载的线电压与相电压的 关系为
UL＝ 3UYP
③线电流等于相电流，即
IYL＝IYP
④中线电流等于零，即
IN IU IV IW 0
在这种情况下，中性 线没有电流通过，去 掉中性线也不影响三 相电源的正常工作， 为此常采用三相三线
制电路
【例1】星形联结的对称三相负载，每相的电阻R＝6，感抗XL＝8，接
中性点不直接接地的供电系统危险性
保护接地措施
用电保护
2.用电设备的保护接零
将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与供电系统的 中性线连接，称为保护接零。保护接零主要应用在中性点直接接地的 三相四线制供电系统中。
保护接零的安全作用
用电保护
小提示：接地和接零不能混用
当M2发生碰壳 事故时，若人 同时触到接地 设备外壳和接 零设备外壳， 人体将承受相
负序：相序为U－W－V－U称为负序
工程上无特 殊说明，均 采用正序
职业相关知识：三相异步电动机的旋转方向由三相电源的相 序决定，改变三相电源的相序可改变三相异步电动机的旋转 方向。工程上，通常采用任意对调三相电源的两根电源线来 实现三相异步电动机的正反控制。
二、三相电源的连接
1. 星形联结
将三相发电机绕组的三个末端U2、V2、W2连接成公共点，三个首端 U1、V1、W1分别与负载连接，这种连接方式称为星形联结。
线电压、线电流
三相对称负载的无功功率和视在功率的计算公式为：
Q 3U L I L sin
S 3U L I L
三者间的关系为： S P2 Q2
小知识：三相负载铭牌上标注的功率是额定有功功率，电压为 额定线电压，电流为额定线电流。
【例1】有一个对称三相负载，每相负载的电阻R＝60，感抗XL=80
实训项目十二 三相对称负载星形联 结电压、电流的测量
【教学目标】
1.掌握三相负载星形联结方法。 2.掌握三相对称负载星形联结电压、电流的测量 方法与步骤。 3.进一步了解中性线的作用。
Hale Waihona Puke Baidu
【教学重点】
三相对称负载星形联结电压、电流的测量方 法与操作步骤。
【教学难点】
电流的测量
【课时安排】
2课时
任务一 对照原理图，识别元器件
【课堂练习】
三相异步电动机星形和三角形两种接法练习
第三节 三相交流电路的功率
【教学目标】
1.了解对称三相电路功率的概念 。 2.学会对称三相电路功率的计算。
【教学重点】
对称三相电路有功功率的计算
【教学难点】
三相电路功率计算公式的理解
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
三相异步电动的铭 牌上标着“750瓦”、
①线电压是相电压的 3倍 ②线电压的相位超前相应的相电 压30 ③相电压和线电压都是对称的
三相四线制电源电压矢量图
【例1】已知三相四线制供电系统中，V相电源的瞬时值表达式为
uV 220 2 sint V，按正序写出的 uU 、uW 瞬时值表达式。
、
【课堂小结】 1.三相正弦交流电 2.三相电源的连接
，将其星形联结，接在线电压为380 V的对称三相电源上，试求电路 的线电压、线电流、负载的相电压、相电流及有功功率。
，
【课堂小结】 1.三相交流电路的功率： P 3U L I L cos Q 3U L I L sin
S 3U L I L S P2 Q2
第四节 用电保护
【教学目标】
1.掌握保护接地的方法，了解其原理与应用。 2.理解保护接零的原理，了解其应用。
②根据电流表指针偏转情况，正确读出各相负载中流过电流 IU、IV和 IW的大小，将测量结果填入相应技训表。
③用电压表或万用表的交流电压挡分别测出各相负载两端的相电压
UU、UV和UW，将测量结果填入相应技训表。 ④用电压表或万用表的交流电压挡分别测出线电压UUV、UVW 和UWU，
将测量结果填入相应技训表
任务三 线路中电压与电流的测量
2.测量无中性线时各相负载的电流与电压
操作步骤： ①在切断电源的情况下，断开三相四线制中的中性线。 重复以上① 、②、③、④步骤。
三相对称负载星形联结时电压与电流测试技训表
【实训小结】
把“三相对称负载星形联结电压、电流测量”的方法与步骤、收获 与体会及实训评价填入实训小结表
用万用表的电阻挡 对所连接电路进行 短路或断路的检查， 直到电路连接正确 为止。
小提示：①电流表应选择交流电流表。②交 流电流表的量程应大于电路中的被测电流值， 使用前必须先进行估算。
任务三 线路中电压与电流的测量
1.测量有中性线时各相负载的电流与电压
操作步骤： ①检查电路连接无误后，接通三相电源，此时，三个小灯泡均点亮， 如果不是，再次检查电路连接的可靠性。
【例2】我们把额定电压为220V，功率为100W、40W和60W的三个白炽灯A、
B、C作星形联结，然后接到相电压为220V的三相四线制电源上。在U、V、W三
根相线上分别装有开关SU、SV、SW，为了便于说明问题，在中线上也装有开关SN， 如下图（a）所示。试分析：
（1）开关SU、SV、SW、SN都闭合时，白炽灯A、B、C是否都能正常发光？ （2）开关SU断开，开关SV、SW、SN闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？ （3）开关SU、SV断开，开关SW、SN闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？ （4）开关SN、SW断开，开关SU、SV闭合时，白炽灯A、B、C能否正常发光？
【课堂练习】 教材中思、 考与练习第1、2题
第二节 三相负载的连接
【教学目标】
1.了解对称负载与不对称负载的概念。 2.了解对称负载星形联结的特点。 3.了解中性线的作用。
【教学重点】
负载星形联结的特点
【教学难点】
中性线的作用
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
你知道这六个接 线柱该如何接？ 又如何把其接到 三相四线制供电 系统中去呢？
1.电气原理图
由三相四线制 电压、三个完 全对称的灯泡、 三个交流电流
表组成
三个灯泡作星形联结时的电气原理图
任务一 对照原理图，识别元器件
2.元器件识别
搭接电路前，可 对照左表逐一识 别各元器件。
任务二 电路连接与检查
1.连接电路
根据电路原理图 在实验台上搭接 电路，如右图所 示。
2.检查
零线（N）
三相四线制供电系统
小提示：通常在低压配电系统中采用三相四线制供电系统；在高压输 电系统中，通常采用只由三根相线组成的三相三线制供电系统。
二、三相电源的连接
2.相电压与线电压
相电压：是相线与中性线之间的电压，分别用符号“UU、UV、UW”表 示U、V、W各相电压的有效值，通常用UP泛指相电压。 线电压：是指相线与相线之间的电压，分别用符号“UUV、UVW、UWU” 表示UV、VW、WU各线电压的有效值，通常用UL泛指线电压。
将各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的中性线上，把各 相负载的首端U1、V1、W1分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连 接方式称为三相负载有中性线的星形联结法，用符号“Y0”表示。
三相负载有中性线的星形联结图
三相负载的连接 3.电路特点
①负载的相电压等于电源相
电压（UYP＝UP）
第八章 三相正弦交流电路
第一节 三相正弦交流电源 第二节 三相负载的连接 第三节 三相交流电路的功率 第四节 用电保护
实训项目十二 三相对称负载星形联结电 压、电流的测量
第一节 三相正弦交流电源
【教学目标】
1.理解三相正弦对称电源、相序的概念。 2.了解电源星形连结的特点，能绘制其电压矢 量图。 3.了解我国电力系统供电制，说出相电压与线 电压的关系。
三相异步电动机的接线盒
三相负载的连接 1.三相负载
三相负载：是指用三相电源供电的设备，如三相异步电动机、 三相电炉等。
在三相交流电路中，各相负载的大小和性质都相等（即ZU＝ZV＝ZW）
的三相负载称为三相对称负载，如三相异步电动机、三相电炉等。否则， 称为三相不对称负载，如三相照明电路中的负载。
三相负载的连接 2.三相负载的星形联结
三相对称电源的解析式：
uU U m sin t uV U m sin(t 120 ) uW U m sin(t 120 )
设U相的 初相为
零
三相正弦对称电源的波形图和矢量图
一、三相正弦交流电
2.三相交流电的相序
三相交流电随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后
次序叫做相序。
正序：把U－V－W－U的顺序称为正
【教学重点】
保护接地与保护接零的重要性
【教学难点】
保护接地与保护接零原理的理解
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
你知道这个 孔有什么作
用吗？
你知道为什 么电动机工 作时必须可 靠接地？
用电保护
1.用电设备的保护接地
将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与大地作电气 连接，称为保护接地。保护接地主要应用在中性点不接地的供电系统 中。
电压
用电保护
3. 使用漏电保护装置
漏电保护装置的作用是防止由漏电引起的触电事故和 单相事故；其次是防止由漏电引起的火灾事故以及监视 或切除一相接地故障。有的漏电保护装置还能切除三相 电动机的断相运行故障。
【课堂小结】 1.用电设备的保护接地 2.用电设备的保护接零 3.使用漏电保护装置
【课堂练习】 教材中思考与练习第1、2、3题
【教学重点】
三相电源星形联结的特点及相电压与线电压 的关系
【教学难点】
相电压与线电压的关系
【课时安排】
2课时
【观察与思考】
单相 三相
单相、三相电动机铭牌
你能说出电动 机铭牌上标注 的“单相”、 “三相”分别 表示什么意思 吗?
一、三相正弦交流电
1.三相正弦对称电源
工程上，把频率相同、最 大值相等、相位彼此相差 120的三个正弦交流电源 称为三相正弦对称电源。
三相负载的连接
5.三相异步电动机星形（Y）和三角形（△）两种接法实例
U1、V1、W1接 三相电源
U2 、 V2 、 W2 短接
（a）定子绕组的Y联结
U1 、 V1 、 W1 接三相电源
U1接W2 V1接U2 W1接V2
保护 接地线
（b）定子绕组的△联结
【课堂小结】 1.三相负载 2.三相负载的星形联结 3.电路特点 4.中性线的作用 5.三相异步电动机星形和三角形两种接法实例
“380伏”、 “1.68安”分别指 该电动机的额定功 率、额定线电压、 额定线电流，那么， 你知道铭牌上的额 定功率与额定线电 压、额定线电流之 间有什么样的关系
呢？
三相交流电路的功率
在对称三相电路中，三相对称负载消耗的总功率为：
P 3U P I P cos
相电压、相电流
P 3U L I L cos
到线电压为380V的三相电源上。求相电压、相电流、线电流和中线电流 分别为多少？
三相负载的连接 4.中性线的作用
三相负载在很多情况下是不对称的，最常见的照明电路就是不对称负载 有中性线的星形联结的三相电路。当三相负载不对称时，各相电流的大 小就不相等，相位差也不一定是120，中线电流就不等于零了。因此， 中线就绝对不能断开。
②负载的线电压与相电压的 关系为
UL＝ 3UYP
③线电流等于相电流，即
IYL＝IYP
④中线电流等于零，即
IN IU IV IW 0
在这种情况下，中性 线没有电流通过，去 掉中性线也不影响三 相电源的正常工作， 为此常采用三相三线
制电路
【例1】星形联结的对称三相负载，每相的电阻R＝6，感抗XL＝8，接
中性点不直接接地的供电系统危险性
保护接地措施
用电保护
2.用电设备的保护接零
将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与供电系统的 中性线连接，称为保护接零。保护接零主要应用在中性点直接接地的 三相四线制供电系统中。
保护接零的安全作用
用电保护
小提示：接地和接零不能混用
当M2发生碰壳 事故时，若人 同时触到接地 设备外壳和接 零设备外壳， 人体将承受相