电工电子技术教案(第四章)
小结:三相对称电路[对称电源、对称负载]中
{1}线、相电流及线、相电压亦对称。
{2}中线电流为零。[非对称不为零,不能省]
星形接法应用举例:
[1]在负载作Y形联接的对称三相电路中,已知每相负载均为|Z|= 20,设线电压UL= 380V,试求:各相电流(也就是线电流)。
解:在对称Y形负载中,相电压
相电流(即线电流)为
画波形图
结合图说明超前240与滞后120ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系
及波形图画法
罗定职业技术学院教案
第14次课
教学课型:理论课√实验课□习题课□实践课□技能课□其它□
主要教学内容(注明:重点* #难点):
两种负载接法线电压、相电压间关系;线相电流间关系*
负载两种接法理解*
教学目的要求:
理解三相对称负载含义
掌握两种负载接法线电压、相电压间关系;线相电流间关系
有功功率:
无功功率:
视在功率:
其中为对称负载的阻抗角,也是负载相电压与相电流之间的相位差。三相电路的功率因数为
[2]线电压、电流功率公式:分负载两种接法
{1}负载星形接法:UL= UYPIYL=IYP
{2}负载星形接法:UP=UL
分别代入相电流、电压表达式有:
有功功率:
无功功率:
视在功率:
概括总结:
该接法有三根火线和一根零线,叫做三相四线制电路,在这种电路中三相电源也是必须是Y形接法,所以又叫做Y-Y接法的三相电路。
[2]线、相电压关系:
不管负载是否对称(相等),电路中的线电压UL都等于负载相电压UYP的 倍,即UL= UYP
[3]线、相电流关系:
负载的相电流IYP等于线电流IYL,即IYL=IYP
结合三相对称负载的电路特点,三相对称电路中的功率的确定可由以下三种方式确定:
[1]求单相有、无功及视在功率,分别乘以3
[2]利用相电压、电流公式计算
[3]线电压、电流计算公式计算。
四、应用举例:
[1]有一对称三相负载,每相电阻为R=6,电抗X= 8,三相电源的线电压为UL= 380 V。求:(1)负载做星形联结时的功率PY(2)负载做三角形联结时的功率P。
教学目的要求:
了解三相交流发电机结构及工作原理
掌握三相对称交流电动势的特点及表示
熟悉三相交流电的相序、意义及表示
熟悉掌握三相对称电源的星形和三角形接法
掌握星形和三角形接法的线、相电压关系
能利用星形和三角形接法的线、相电压关系进行相关计算
教学方法和教学手段:
课堂讲授
讨论、思考题、作业:
参考资料:
多媒体材料,网络资料
[3]相序的测定:电力工程中用相序器测定。
总结:
三相正弦交流电动势由三相交流电动机将其它形式的能转化来的
三相对称交流电动势有最大值大小相等、频率相同、彼此相差点120
可用瞬时值表达式、波形图及相量形式表示。使用三相交流电必须注意相序问题。
应用举例:
例:在三相交流对称电源中,已知其中一相电动势e1=311msin(314t+ 30)V,试写出其它两相电动势表达式,并画出有效值相量图。
讲稿内容
备注
复习引题:[1]直流电源种类;[2]单相正弦交流的产生(用于生活照明)[3]动力线路中交流电为三相交流电:三相交流电的产生
定义:是三个单相交流电源以频率相同、最大值相同、相位分别相差1200方式组合起来的电源形式。
一、三相交流电动势的产生
简介三相电机模型:组成定子{磁极}、转子{电枢}
定义绕组为励磁绕组,直流电流形成磁场
当三相负载对称时,即各相负载完全相同,相电流和线电流也一定对称(称为Y-Y形对称三相电路)。即各相电流(或各线电流)振幅相等、频率相同、相位彼此相差120。
[4]中线电流:
根据对称电流中线电流为零。理论上中线可以去掉,即形成三相三线制电路。
说明:对于对称负载,不必关心电源的接法,只需关心负载的接法。
解:每相阻抗均为 ,功率因数
(1)负载做星形联结时:
相电压
线电流等于相电流
转子绕组为三相:U1U2、V1V2和W1W2,说明始端、末端;三绕组对应U、V、W相。
强调彼此按夹角120放置,当转子以逆时针旋转。产生对称三相电动势。
二、对称三相电动势
[1]定义:振幅相等、频率相同,在相位上彼此相差120的三个电动势称为对称三相电动势。
[2]对称三相电动势瞬时值的数学表达式为
第一相(U相)电动势:e1=Emsint
三、相序
[1]定义:三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序叫做相序。
分类:正相序:e1比e2超前120,e2比e3超前120,而e3比e1超前120,称这种相序称为正相序或顺相序。
反相序:如果e1比e3超前120,e3比e2超前120,e2比e1超前
120,称这种相序为负相序或逆相序。
[2]相序工程意义:是一个十分重要的概念,为使电力系统能够安全可靠地运行,通常统一规定技术标准,一般在配电盘上用黄色标出U相,用绿色标出V相,用红色标出W相。
罗定职业技术学院教案
第15次课
教学课型:理论课√实验课□习题课□实践课□技能课□其它□
主要教学内容(注明:重点* #难点):
三相交流电路中有功功率、无功功率及视在功率*
功率的计算*
教学目的要求:
掌握三相交流电路中有功功率、无功功率及视在功率;
理解三功率与单相功率关系;
会进行相关功率的计算。
教学方法和教学手段:
解:根据三相对称交流电动势有最大值大小相等、频率相同、彼此相差点120特点:e2=311msin(314t+ 30+120)
=311msin(314t+ 150)V
e3=311msin(314t+ 150+120)
=311msin(314t- 90)V
根据表达式可得E= 220V
根据相量画出相量图右图示
根据相量图说明三电动势的相序:
e1超前e3、e3超前e2和e2超前e1、e1超前e3是一致的。
板书正相序:U-V-W、V-W-U、W-U-V
反相序:V-U-W、W-V-U、U-W-V
学生练习:
三相交流对称电动势,已知其中一相电动势e1=7.07sin(t+ 90)V,试写出其它两相电动势表达式,画出有效值相量图
练习提高
三相发电机是星形接法,负载也是星形接法,发电机的相电压Up= 1000 V,每相负载电阻均为R= 50 k,XL= 25 k。试求:(1)相电流;(2)线电流;(3)线电压。
解:
(1)相电流
(2)线电流IL=IP= 17.9 mA
(3)线电压UL= UP= 1732 V
总结:
通过本节的学习要理解三相对称负载含义,掌握两种负载接法线电压、相电压间关系;线相电流间关系。
[2]相位关系:线电压比相应的相电压超前30,如线电压u12比相电压u1超前30,线电压u23比相电压u2超前30,线电压u31比相电压u3超前30。
(二)三相电源的三角形(△形)接法
[1]接法:将三相发电机的第二绕组始端V1与第一绕组的末端U2相连、第三绕组始端W1与第二绕组的末端V2相连、第一绕组始端U1与第三绕组的末端W2相连,并从三个始端U1、V1、W1引出三根导线分别与负载相连,这种连接方法叫做三角形(△形)连接。
小结:三相对称电路[对称电源、对称负载]中
{1}线、相电流及线即相电压亦对称。
{2}线电压=相电压、线电流是 倍相电流
三角形应用举例:
[2]在对称三相电路中,负载作形联接,已知每相负载均为|Z|= 50,设线电压UL= 380 V,试求各相电流和线电流。
解:在形负载中,相电压等于线电压,即UP=UL,则相电流
相关术语:
[1]火线:从三相电源三个相头U1、V1、W1引出的三根导线L1、L2、L3叫做端线或相线,俗称火线。
[2]线电压:任意两个火线之间的电压叫做线电压。每一火线与中点间电压叫相电压。
[3]中点及零线:Y形公共联结点N叫做中点,从中点引出的导线叫做中线或零线。
[4]三相四线制:由三根相线和一根中线组成的输电方式叫做三相四线制(通常在低压配电中采用)。
课堂讲授
讨论、思考题、作业:
参考资料:
多媒体材料,网络资料
讲稿内容
备注
复习:[1]三相交流负载电路中不同接法中线、相电流及电压间关系
[2]单相交流电路中有功功率、无功功率及视在功率定义
[3]引入:三相电路的功率
一、三相交流电路中有功功率、无功功率、视在功率:
定义:三相电路的功率等于各相功率的总和。
三相负载的有功功率等于各相有功功率之和,即P=PUPVPW
罗定职业技术学院教案
第13次课
教学课型:理论课√实验课□习题课□实践课□技能课□其它□
主要教学内容(注明:重点* #难点):
三相对称交流电动势的特点*
三相交流电的相序*
星形和三角形接法的线、相电压关系*
利用两种线、相电压关系进行相关计算*
三相交流发电机结构及工作原理#
两种线、相电压关系进行相关计算应用#
三、负载的三角形联结[画图说明Y-接]
负载做形联结时只能形成三相三线制电路。
[1]线、相电压关系:
不管负载是否对称(相等),电路中负载相电压UP都等于线电压UL,即UP=UL
[2]线相电流关系:
当三相负载对称时,即各相负载完全相同,相电流和线电流也一定对称。负载的相电流为
线电流IL等于相电流IP的 倍,即
三相负载:如三相异步电动机、三相工业电炉,须接于三相电压才能正常工作的负载。
二、三相对称负载;
定义:每一单相负载的阻抗及阻抗角均一致的三相负载。即复阻抗一致相等。
否则:称不对称负载。以下下讨论均为对称负载。