【導(dǎo)讀】教學目標掌握電路的作用和構(gòu)成及電路模型的概念。培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。例如，在學習元器件知識的同時，結(jié)合器件性能，本教材的突出特點是在每章后面都編寫了相應(yīng)的技能訓練的內(nèi)容，加強對。教材中有些內(nèi)容是在教學基本要求的基礎(chǔ)上加深(或加寬)的內(nèi)。容，可根據(jù)專業(yè)需要和學時數(shù)的多少選擇使用。電路設(shè)備通過各種連接所組成的系統(tǒng)，并提供了電流通過途徑。實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和電能傳輸及分配。信號處理和傳遞。件；把實際電路的本質(zhì)特征抽象出來所形成的理想化的電路。電池、發(fā)電機等?？刂坪捅Ｗo裝置：用來控制電路的通斷、保護電路的安全，使電路能夠正常工作，或任意兩點間的電位差稱為電壓。而變化為直流電壓Uab，方向和大小都隨時間的變化而變化為交流電壓uab。①線性電阻的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線。②非線性電阻的伏安特性曲線是一條曲線?；蚱渲袨殡娮杪剩瑸殡妼?dǎo)率。電阻一定時，電壓愈高電流愈大；電壓一定，電阻愈大電流就愈小。

　　

【正文】 一組，各相繞組匝數(shù)相等、結(jié)構(gòu)相同，它們的始端 (U V W1)在空間位置上彼此 相 差 120176。，它們的末端 (U V W2)在空間位置上也彼 此相 差 120176。， 當轉(zhuǎn)子以角速度 ?逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，由于三個繞組的空間位置彼此相隔 120176。各相電動勢的瞬時值表達式則為 e1=Emsinω t e2= Emsin(ω t120176。 ) e3= Emsin(ω t+120176。 ) 這樣的三個電動勢叫對稱三相電動勢。它們的波形圖，如圖 130(b)所示。 三個電動勢到達最大值 (或 零 )的先后次序叫相序，上述的三個電動勢的相序是第一相 (U 相 )→第二相 (V相 )→第三相 (W 相 )，這樣的相序叫正序，由波形圖可知，三相對第一章教案 31 稱電動勢在任一瞬間的代數(shù)和為零，即 e1＋ e2＋ e3＝ 0 二、三相電源的連接 三相發(fā)電機的每一個繞組都是獨立的電源，均可單獨給負載供電，但這樣供電需用六根導(dǎo)線。實際上，三相電源是按照一定的方式連接之后，再向負載供電的，通常采用星形聯(lián)結(jié)方式。 將發(fā)電機三相繞組的末端 U V W2 連接在一點，始端 U V W1 分別與負載相連，這種連接方法就叫做星形聯(lián)結(jié)。如圖 131所示。圖中三個 末端相連接的點稱為中性點或零點，用字母 “N”表示，從中性點引出的一根線叫做中性線或零線。從始端 U Vl、 Wl 引出的三相線叫做端線或相線，因為它與中性線之間有一定的電壓，所以，俗稱火線。 由三根相線和一根中性線所組成的輸電方式稱為三相四線制 (通常在低壓配電中采用 )；只由三根相線所組成的輸電方式稱為三相三線制 (在高壓輸電工程中采用 )。 每相繞組始端與末端之間的電壓 (即相線和中性線之間的電壓 )叫相電壓，它的瞬時值用 ul、 u u3來表示，通用符號用 up表示。 任意兩相始端之間的電壓 (即相線和相線之間的電壓 )叫線 電壓，它的瞬時值用 u1u2 u3l來表示，通用符號用 uL表示。 當發(fā)電機繞組作星形聯(lián)結(jié)時，三個相電壓和三個線電壓均為三相對稱電壓，各線電壓的有效值為相電壓有效值的 3 倍，而且各線電壓在相位上比各對應(yīng)的相電壓超前30176。 通常所說的 380V、 220V 電壓，就是指電源成星形聯(lián)結(jié)時的線電壓和相電壓的有效值。 課外作業(yè)： 小結(jié) 圖 131 第一章教案 32 課程名稱 電工技術(shù)基礎(chǔ) 課程類型 理論課 授課內(nèi)容 三相負載的連接 課時 2 課時 教學目標 知道負載星形連結(jié)中各量的關(guān)系 知道三角 形連結(jié)中各量的關(guān)系 教學重點 兩種連結(jié)方式的特點 教學難點 各量的關(guān)系 教學過程 引入新課： 平時所見到的用電器統(tǒng)稱為負載，負載按它對電源的要求又分為單相負載和三相負載。單相負載是指只需單相電源供電的設(shè)備，如電燈、電爐、電烙鐵等。三相負載是指需要三相電源供電的負載，如三相異步電動機、大功率電爐等。在三相負載中，如果每相負載相等，這樣的負載稱為三相對稱負載。 因為使用任何電氣設(shè)備，都要求負載所承受的電壓應(yīng)等于它的額定電壓，所以，負載要采用一定的連接方法，來滿足負載對電壓的要求。在三相電路中，負載的連接 方法有兩種：星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)。 授新課 一、負載的星形聯(lián)結(jié) 圖 132 所示是三相四線制電路，其線電壓為 380 V，相電壓為220 V。負載如何連接，應(yīng)視其額定電壓而定。通常單相負載的額定電壓是 220 V，因此，要接在相線和中性線之間 。 因為電燈負載是大量使用的，不能集中在一相電路中，應(yīng)把它們平均地分配在各相電路之中，使各相負載盡量平衡，電燈的這種接法稱為負載的星形聯(lián)結(jié)。 第一章教案 33 圖 133 三相負載作星形聯(lián)結(jié)時的電路圖。從圖上可看出。若略去輸電線上的電壓降，則各相負載的相電壓就等于電源的相電壓。因此，電源 的線電壓為負載相電壓的 3 倍，即 UL= U3 YP 式中， UYP 表示負載星形聯(lián)結(jié)時的相電壓。 三相電路中，流過每根相線的電流叫線電流，即 Il， I2， 13，一般用 IYL 表示，其方向規(guī)定為電源流向負載；而流過每相負載的電流叫相電流，一般以 IYP表示，其方向與相電壓方向一致；流過中性線的電流叫中性線電流，以 IN表示，其方向規(guī)定為由負載中性點 N′流向電源中性點 N。顯然，在星形聯(lián)結(jié)中，線電流等于相電流，即 IYL=IYP 若三相負載對稱 ，因各相電壓對稱，所以各負載中的相電流相等，即 I1=I2= I3= IYP 同時，由于各相電流與各相電壓的相位差相等 ? 1=? 2=? 3=? p 所以，三個相電流的相位差也互為 120176。三相電流的和為零，即 i1+ i2+ i3=0 由基爾霍夫第一定律可得 iN= i1+ i2+ i3 所以，三相對稱負載作星形聯(lián)結(jié)時，中性線電流為零。中 性線上沒有電流流過，故可省去中性線，此時并不影響三相電路的工作，各相負載的相電壓仍為對稱的電源相電壓，這樣三相四線制就變成了三相三線制。 當三相負載不對稱時，各相電流的大小就不相等，相位差也不一定是 120176。，因此，中性線電流就不為零，此時中性線絕不可斷開。因為當有中性線存在時，它能使作星形聯(lián)結(jié)的各相負載，即使在不對稱的情況下，也均有對稱的電源相電壓，從而保證了各相第一章教案 34 負載能正常工作；如果中性線斷開，各相負載的電壓就不再等于電源的相電壓，這時，阻抗較小的負載的相電壓可能低于其額定電壓，阻抗較大的負載的相電壓可能高 于其額定電壓，使負載不能正常工作，甚至會造成嚴重事故。所以，在三相四線制中，規(guī)定中性線不準安裝熔絲和開關(guān)，有時中性線還采用鋼芯導(dǎo)線來加強其機械強度，以免斷開。另一方面，在連接三相負載時，應(yīng)盡量使其平衡，以減小中性線電流。 二、負載的三角形聯(lián)結(jié) 將三相負載分別接在三相電源的兩根相線之間的接法，稱為三相負載的三角形聯(lián)結(jié)，如圖 134 所示，不論負載是否對稱，各相負載所承受的電壓均為對稱的電源線電壓即 U△ P=UL 從圖 134中可以看出，三相負載成三角形聯(lián)結(jié)時，相電流與線電流是不一樣的。對于這種電路的每一相，可 以按照單相交流電路的方法來計算相電流。若三相負載對稱時，則各相電流的大小相等，各線電流在相位上比各相應(yīng)的相電流滯 后 30176。又因為相電流是對稱的，所以，線電流也是對稱的，即各線電流之間的相位差也都是 120176。 線電流和相電流的大小關(guān)系 I△ L= 3 I△ P 上式說明，對稱三相負載成三角形聯(lián)結(jié)時，線電流的有效值為相電流有效值的 3 倍，而且各線電流在相位上比各相應(yīng)的相電流滯后 30176。 綜上所述，三相負載既可以成星形聯(lián)結(jié)，也可以成三角 形聯(lián)結(jié)。具體如何連接，應(yīng)根據(jù)負載的額定電壓和電源電壓的數(shù)值而定，務(wù)必使每相負載所承受的電壓等于額定電壓。例如，對線電壓為 380 V的三 相 電源來說，當每相負載的額定電壓為 220 V時，負載應(yīng)連接成星形；當每相負載的額定電壓為 380 V時，則應(yīng)連接成三角形。 大功率 三 相電動機起動時，由于起動電流較大而采用降壓起動，其方法之一是起動時將三相繞組接成星形，而在正常運行時改接為三角形。 第一章教案 35 三相電動機用星形一三角形 (Y 一 △ )降壓起動時的線電流僅是采用三角形聯(lián)結(jié)起動時的線電流的三分之一。 課外作業(yè)： 1． 已知兩個同頻 率的正弦交流電，它們的頻率是 50Hz，電壓的有效值分別為 12V和 6V，而且前都超前后者2?的相位角，試寫出它們的電壓瞬間值表達式，并在同一坐標中畫出它們的波形圖。 2． 已知某三相電壓是 6kV，如果繞組接成星形，它的線電壓是多大，如果已知u1=Umsimω t kV，寫出所有的相電壓和線電壓的解析式。 3． 在圖 133 中，電源電壓對稱，每相電壓 Up=220V；負載電阻為 R1=5Ω， R2=10Ω，R3=20Ω，①求負載相電壓、負載相電流；②第一相短路時，求各相負載上的電壓 ；③第一相斷開時求各相負載上的電壓。 4． 在圖 134 中的負載為電阻性對稱負載，電阻值為 38Ω，在線電壓為 380V 的三相電源上工作，試求相負載的線電流，相電流的和相電壓的大小。 小結(jié)