高二高教版电工基本电路安装与测试 项目7任务1认识三相交流电路 教案

《电工基本电路的安装与测试（第2版）》项目7教案 项目7 安装与测试三相交流电路 【项目目标】 ◎熟悉三相正弦对称电源和相序的概念，知道电力系统的供电制式。 ◎会安装、测试三相负载星形连接、三角形连接电路。 ◎会分析三相负载星形连接、三角形连接电路的特点，计算电路的功率。 ◎会安装动力电源配电板。 ◎熟悉接地的种类与作用，知道用电保护的措施。 【参考学时】 35学时 任务1 认识三相交流电源 【教学目标】 ●熟悉三相正弦对称电源和相序的概念。 ●知道电力系统的供电制式。 ●会分析三相交流电源的相电压和线电压。 【教学重点】 三相交流电源的相电压与线电压关系 【教学难点】 三相交流电源的相电压与线电压关系 【参考学时】 4学时 【教学过程】 一、任务导入 列举三相电路实例，让学生认识三相交流电，激发学生学习兴趣。 二、任务实施 1.认识三相交流电源 如图所示是实训室常用的三相四线制电源及电源插座。 三相四线制电源及电源插座 三相交流电是通过三相交流发电机获得，如图（a）所示。三相交流发电机与单相交流发电机的结构相似，由定子和转子组成。当转子匀速旋转时，3个绕组由于切割磁感线而产生3个不同相位的三相交流电，如图（b）和（c）所示。 （a）简单三相交流发电机 （b）三相交流电的波形图 （c）三相交流电的矢量图 三相交流电 在工程上，最大值相等、频率相同、相位互差120°的三个正弦电动势，称为三相对称电动势。各相电动势的瞬时值表达式为 三相对称电动势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，称为相序。 三个电动势按顺时针方向的次序到达最大值（或零值），即按U V W U的顺序，称为正序或顺序；若按逆时针方向的次序到达最大值（或零值），即按U W V U的顺序，称为负序或逆序。 2．认识三相电源的连接 工程上，三相电源是按照一定的方式连接后再向三相负载供电的，通常采用星形连接方式。 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连接，用符号“Y”表示。 三个末端U2、V2、W2连接成的公共点称为中性点（中点）或零点，用符号“N”表示，从中点引出的导线称为中性线（中线）或零线，一般用黑色线或白色线；从三相绕组首端引出的三根导线称为相线或火线，分别用符号“U、V、W”表示，用黄、绿、红三种颜色区分。 由三根相线和一根中线组成的供电系统称为三相四线制供电系统，用符号“Y0”表示，通常在低压配电系统中采用；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，用符号“Y”表示。 三相电源的星形连接 3. 测量三相交流电源的电压 接通电源，合上隔离开关和低压断路器，用万用表交流电压挡分别测量三相相线和一根中线之间的电压，将测量结果填入表中。 测量三相交流电源的电压记录 测量端点 U－V V－W W－U U－N V－N W－N 电压数值/V 4. 分析三相交流电源的线电压与相电压关系 三相四线制供电系统可输送两种电压，即相电压和线电压。 相线与中线之间的电压，称为相电压。分别用符号“UU、UV、UW”表示U、V、W各相电压的有效值，通用符号用“UP”表示。 相线与相线之间的电压，称为线电压。分别用符号“UUV、UVW、UWV”表示UV、VW、WV之间的电压有效值，通用符号用“UL”表示。线电压与相电压之间的关系为 = = = 由此作出相应的矢量图，如图所示。 三相四线制电源电压矢量图 线电压UUV与相电压UU之间的数量关系为 UUV=UU 同理可得： UVW=UV UWU＝UW 因此，线电压与相电压之间的数量关系为 UL=UP 由矢量图还可以看出：线电压与相电压的相位关系为线电压超前相应的相电压30°。 因此，相电压是对称的，线电压也是对称的。 【例7.1】已知三相四线制供电系统中，V相 ... ...