第五讲 三相正弦交流电路.docVIP

课题 第五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 课型 新课 授课班级 授课时数 6 教学目标 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。 4．掌握三相负载的两种接线方式。 教学重点 1．三相交流电的供电方式。 2．三相交流电的两种接线方式。 教学难点 三相负载的两种接线方式的分析与应用。 学情分析 教学效果 教后记 A、新授课 第节） 在上图中，把线圈U1-U2、V1-V2和W1-W2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。 在电工技术和电力工程中，把上图（b） 三相四线制供电系统可输送两种电压，即相电压与线电压。各相线与中性线之间的电压称为相电压，分别用、、表示其有效值；相线与相线之间的电压称为线电压，用、、表示。另一种表示方法是用表示相电压，表示线电压。 由于电动势的方向规定为从绕组的末端指向始端，那么相电压的方向就是从绕组的始端指向末端，如上图所示相电压、、。线电压的方向按三相电源的相序来确定，如就是从U1端指向V1端；就是从V1端指向W1端；就是从W1端指向U1端，如上图所示线电压、、。 实验证明，三相四线制供电系统中，相电压和线电压都是对称的，各线电压的有效值为相电压有效值的倍，而且各线电压在相位上比各对应的相电压超前300。即 我国低压三相四制供电系统中，电源相电压有效值为220V，线电压有效值为380V。 ※第二节 三相负载的联结 由三相电源供电的负载三相负载（例如三相交流电动机），。如三相电动机、三相变压器、三相电炉等。各相负载不等的就叫不对称三相负载，例如家用电器和电灯，这类负载通常是按照尽量平均分配的方式接入三相交流电源表示。 2.电路计算 当输电线的电阻被忽略时，负载的相电压等于电源相电压 电源的线电压与负载的相电压关系为 在三相交流电路中，负载作星形联结，流过每一相负载的电流称为相电流，分别用、、来表示。流过每根相线的电流称为线电流，分别用、、表示。 当负载作星形联结具有中性线时，三相交流电路的每一相，就是一个单相交流电路，各相电压与电流间数量及相位关系可应用前面学习的单相交流电路的方法处理。 如下图所示，由于每相的负载都串在相线上，相线和负载通过的是同一个电流，所以各线电流等于各相电流，即＝，＝，＝。 一般写成 ＝ 除此之外，我们还要考虑流过中性线的电流，由基尔霍夫节点电流定律可以求出中性线电流。一般采用矢量法来分析。中性线电流为线电流（或相电流）的矢量和 对于三相对称负载，在对称三相电源作用下，三相对称负载的中性线电流等于零。 由于电流是瞬时值，三相电流的代数和也为零，即对称负载下中性线便可以省去不用电路变成如）所示的三相三线制。或 3.不对称负载星形联结时中性线的作用 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星形联结的三相电路。下面，我们根据实验中的数据来分析三相四线制中性线的重要作用。 如下图所示，把额定电压为220 V，功率分别为l00 W、60 W和40 W的三盏白炽灯作星形联结，然后接到三相四线制的电源上。 为了便于说明问题，设在中性线上装有开关SN，如下图(a)所示。当SN合上时每个灯泡都能正常发光。当断开SU、Sv和Sw中任意一个或两个开关时，处在通路状态下的灯泡两端的电压仍然是相电压，灯仍然正常发光。上述情况是相电压不变，而各相电流的数值不同，中性线电流不等于零。如果断开开关Sw，再断开中性线开关SN，如下图(b)所示。中性线断开后，电路变成不对称星形负载无中性线电路，40 W的灯反而比l00 W的灯亮得多。其原因是，没有中性线，两个灯(40 W和l00 W灯泡)串联起来以后接到两根相线上，即加在两个串联灯两端的电压是线电压(380 V)。又由于l00 W的灯的电阻比40 W的灯的电阻小，由串联分压可知它两端的电压也就小。因此，l00 W的灯反而较暗，40 W的灯两端的电压大于220 V，会发出更强的光,还可能将灯烧毁。 可见，对于不对称星形负载的三相电路，必须采用带中性线的三相四线制供电。若无中性线，可能使某一相电压过低,该相用电设备不能工作；某一相电压过高,烧毁该相用电设备。因此，中性线对于电路的正常工作及安全是非常重要的，它可以保证负载电压的对称，防止发生事故。 通过这个实例可以发现，中性线的作用就是使不对称的负载获得对称的相电压，使各用电器都能正常工作，而且互不影响。 在三相四