三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式培训讲学

三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式培训讲学
三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式培训讲学

课题:4-1三相交流电的基本概念

4-2三相负载的连接方式

班级:1323级

时间:3-4周

课时:2节

课型:新授

教具:挂图及三角板

教法:灵活授课法

教学重点:了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接方法.

教学难点:掌握三相负载的连接方法及计算.

教学目的: 了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接及特点

授课过程:

组织教学:清点人数整顿教学秩序(1分钟)

复习相关内容;(5分钟)

三相发电机的绕组主要是星形接法,三相负载有星形连接和三角形连接法,

进行提问:

1.纯电感电路电压与电流的相位关系

2.纯电感电路电压与电流的相位关系

本节授课内容(170 分钟):

3-4三相交流电的基本概念

一、交流发电机简介

发电机的基本组成部分是磁极和线圈(线圈匝数很多,嵌在硅钢片制成的铁心上,通常叫电枢)。电枢转动、而磁极不动的发电机,叫做旋转电枢式发电机。磁极转动、而电枢不动,线圈依然切割磁感线,电枢中同样会产生感应电动势,这种发电机叫做旋转磁极式发电机。不论哪种发电机,转动的部分都叫转子,不动的部分都叫定子。

旋转电枢式发电机,转子产生的电流必须经过裸露着的滑环和电刷引到外电路,如果电压很高,就容易发生火花放电,有可能烧毁电机。这种发电机提供的电压一般不超过500 V。旋转磁极式发电机克服了上述缺点,能够提供几千伏到几十千伏的电压,输出功率可达几十万千瓦。所以,大型发电机都是旋转磁极式的。

发电机的转子是由蒸汽机、水轮机或其它动力机带动的。动力机将机械能传递给发电机,发电机把机械能转化为电能传送给外电路。

二.交流电的产生及正弦交流电的概念

1.对称三相电动势

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。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=E m sin(ωt)

第二相(V相)电动势:e2 = E m sin(ωt- 120?) 第三相(W相)电动势:e3 = E m sin(ωt+ 120?) 显然,有e1 +e2+e3 = 0。波形图与相量图如图所示。

图对称三相电动势波形图与相量图

2.相序

三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序叫做相序。e1比e2超前120?,e2比e3超前120?,而e3又比e1超前120?,称这种相序称为正相序或顺相序;反之,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。

一、相序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。

将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点,始端U1、V1、W1(相头)分别与负载相连,这种连接方法叫做星形(Y形)连接。如图所示。

图三相绕组的星形接法

图相电压与线电压的相量图

三.三相四线制

从三相电源三个相头U1、V1、W1引出的三根导线叫作端线或相线,俗称火线,任意两个火线之间的电压叫做线电压。Y形公共联结点N叫作中点,从中点引出的导线叫做中线或零线。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)。

每相绕组始端与末端之间的电压(即相线与中线之间的电压)叫做相电压,它们的瞬时值用u1、u2、u3来表示,显然这三个相电压也是对称的。相电压大小(有效值)均为

U1 = U2 = U3 = U P

任意两相始端之间的电压(即火线与火线之间的电压)叫做线电压,它们的瞬时值

用u12、u23、u31来表示。Y形接法的相量图如图10-3所示。

显然三个线电压也是对称的。大小(有效值)均为

U12 = U23 = U31 = U L =3U P

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

三相交流电基础知识

第四节 三相交流电路 工业上应用最多的交流电是三相交流电。单相交流电实际上也是三相交流电的一部分。三相交流电有很多优点:例如三相电机比同尺寸的单相电机输出功率大,性能好;三相交流电的输送比较经济;既节约了有色金属又降低电能损耗等。 一、 、 三相交流三相交流三相交流电电的产生 三相交流电一般由三相发电机产生。其原理可由图1-46说明。发电机定子上有U1-U2、V1-V2、W1-W2三组绕组,每组绕组称为一相,各相绕组匝数相等、结构一样,对称地排放在定子铁芯内侧的线槽里。在转子上有一对磁极的情况下,三相绕组在排放位置上互差120o 。转子转动时U1-U2、V1-V2、W1-W2绕组中分别都产生同样的正弦感应电动势。但当N极正对哪一相绕组时,该相感应电动势取得最大值。显然,V相比U相滞后120o ,W相比V相滞后120o ,U相比W滞后120o 。 三相电动势随时间变化的曲线如图1-47所示。这种大小相等、频率相同、但在相位上互差120o 的电动势称为对称三相电动势。同样,最大值相等、频率相同、相位相差120o 的三相电压和电流分别称为对称三相电压和对称三相电流。 图1-46 三相交流电发电机示意图 图1-47 三相交流电波形 三相交流电动势在时间上出现最大值的先后次序称为相序。相序一般分为正相序、负相序、零相序。 最大值按U—V—W—U顺序循环出现的为正相序。最大值按U—W—V—U顺序循环出现的为负相序。如令三个相电压的参考极性都是起始端U1、V1、W1为正,尾端U2、V2、W2为负,又令U1—U2绕组中的电动势e u ,为参考正弦量,那么,三个相电压的函数表达式为:

交流电的基本概念

交流电的基本概念本节概述: 一、静电、直流电、交流电 二、交流电的基本知识 1)交流电的概念 2)交流电的分类 3)交流电的经济意义 4)交流电的优点 三、正弦交流电的基本知识 1)正弦交流电的概念 2)正弦交流电的表示方法 3)正弦交流电的三要素

一、静电、直流电、交流电 静电: 是一种静止不动的电,就好像把水放在一根平放的管子里,水在管中静止不动一样,也就是当电荷积聚不动时,这种电荷称为静电。 直流电: 是指方向一定而大小不变的电流,我们使用的手电筒和拖拉机、汽车上的电池都是直流电。 交流电: 是指方向和大小都在不断改变的电流。我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中,直流电用符 号"="表示,交流电用符号"~"表示。 二、交流电的基本知识 ?1、交流电的基本概念 交流电,简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也不同的。以正弦交流电应用最为广泛,且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后,化成为正弦交流电的迭加。 ?2、交流电的分类 ?交流电按其性质分分以下三种: 1、正弦交流电:电流和电压的大小和方向随时间呈正弦规律变化,是最

基本的交流电。 2、模拟交变信号:用大小和方向都随时间变化的交流表示声音、图像信息内容的交流电称为模拟交变信号。例如模拟声音的交流称为音频信号,模拟图像的交流称为视频信号。 3、脉冲:顾名思义,脉冲含有脉动和短促的意思。将这一意义推广到电工学上泛指按一定规律(不按正弦规律)出现的电流和电压。 常见的脉冲信号有以下几种:(1)方形波(矩形波);(2)三角波(斜波、锯齿波);(3)梯形波(4)阶梯波;(5)钟形波。 若交流电随时间按周期性规律变化,则称为周期性交流电,如下图所示: ?3、交流电的使用意义 在现代共农业生产和日常生活中,广泛地使用着交流电。主要原因是与直流电相比,交流电在产生、输送和使用方面具有明显的优点和重大的经济意义。例如在远距离输电时,采用较高的电压可以减少线路上的损失。对于用户来说,采用较低的电压既安全又可降低电器设备的绝缘要求。这

8.2 三相负载的连接

8 三相正弦交流电路 【课题名称】8.2 三相负载的连接 【课时安排】 2课时(90分钟) 【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】 重点:负载星形联结的特点 【教学难点】 难点:中性线的作用 【关键点】 理解三相负载星形联结时有中性线与无中性线时的区别

【教学方法】 理论联系实际法、多媒体演示法、讲授法、谈话法 【教具资源】 多媒体课件 【教学过程】 一、导入新课 教师可联系生产生活实际,创设具体的问题情景,如某台三相异步电动机的接线盒中有六个接线柱,这六个接线柱分别是电动机三个绕组的接头,因为每个绕组有两个接头。如果电动机的铭牌上标注着“Y”接法、额定电压“380V”,那么电动机正常工作时,其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?从而引出三相负载连接的学习内容。 二、讲授新课 教学环节1:三相负载的星形联结 教师活动:教师可在黑板或多媒体展示三相负载星形联结图,并

给予解释和说明。然后引导学生一起学习什么是三相负载、什么是星形联结及星形联结时的特点。 学生活动:学生可在教师的引导下自主学习什么是三相负载、什么是星形联结及星形联结时的特点。 知识点: 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Z U =Z V =Z W )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。 2.星形联结:将各相负载的末端U 2、V 2、W 2连在一起接到三相电源的中性线上,把各相负载的首端U 1、V 1、W 1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“Y 0”表示。 3.电路特点:①负载的相电压等于电源线电压的1/ 3,即U P =U L /3。②负载的相电流等于电源的线电流,即L P I I 。 4.中线电流:流过中性线的电流称为中线电流,用I N 表示。

三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式

课题:4-1三相交流电的基本概念 4-2三相负载的连接方式 班级:1323级 时间:3-4周 课时:2节 课型:新授 教具:挂图及三角板 教法:灵活授课法 教学重点:了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接方法. 教学难点:掌握三相负载的连接方法及计算. 教学目的: 了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接及特点 授课过程: 组织教学:清点人数整顿教学秩序(1分钟) 复习相关内容;(5分钟) 三相发电机的绕组主要是星形接法,三相负载有星形连接和三角形连接法, 进行提问: 1.纯电感电路电压与电流的相位关系 2.纯电感电路电压与电流的相位关系 本节授课内容(170 分钟):

3-4三相交流电的基本概念 一、交流发电机简介 发电机的基本组成部分是磁极和线圈(线圈匝数很多,嵌在硅钢片制成的铁心上,通常叫电枢)。电枢转动、而磁极不动的发电机,叫做旋转电枢式发电机。磁极转动、而电枢不动,线圈依然切割磁感线,电枢中同样会产生感应电动势,这种发电机叫做旋转磁极式发电机。不论哪种发电机,转动的部分都叫转子,不动的部分都叫定子。 旋转电枢式发电机,转子产生的电流必须经过裸露着的滑环和电刷引到外电路,如果电压很高,就容易发生火花放电,有可能烧毁电机。这种发电机提供的电压一般不超过500 V。旋转磁极式发电机克服了上述缺点,能够提供几千伏到几十千伏的电压,输出功率可达几十万千瓦。所以,大型发电机都是旋转磁极式的。 发电机的转子是由蒸汽机、水轮机或其它动力机带动的。动力机将机械能传递给发电机,发电机把机械能转化为电能传送给外电路。 二.交流电的产生及正弦交流电的概念 1.对称三相电动势 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。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为

交流电基本概念

正弦交流电 1.7.5实训任务一正弦交流电的基本概念 实训任务一正弦交流电的基本概念 观察与思考 图6-1-1(a)所示是用示波器观察到的直流电压的波形,图6-1-1(b)所示是通过示波器观察到的正弦交流电压的波形,你能说说什么是正弦交流电?正弦交流电与直流电相比有什么特点? 由图6-1-1可知,直流电的大小和方向都不随时间变化,用示波器观察它的波形是一条直线。而正弦交流电的大小和方向都在随时间作周期性变化,并且是按正弦规律变化的。 图6-1-1用示波器观察到的直流电与交流电波形 一、正弦交流电 在交流电路中,电压、电流的大小和方向随时间作周期性变化,这样的电压、电流分别称为交变电压、交变电流,统称交流电。大小和方向都随时间按正弦规律作周期性变化的交流电称为正弦交流电,如图6-1-2(c)所示。大小和方向随时间不按正弦规律变化的,称为非正弦交流电,常见的有矩形波、三角波等,如图6-1-2(a)、(b)所示。 图6-1-2几种常见的交流电波形图 (a)矩形波;(b)三角波;(c)正弦交流电 二、瞬时值与波形图 交流电的电压或电流在变化过程的任一瞬间,都有确定的大小和方向,称为交流电的瞬时值,分别用小写字母u、i来表示。 在直角坐标系中,用横坐标表示时间t,纵坐标表示交流电的瞬时值,把某一时刻t和与之对应的u或i作为平面直角坐标系中的点,用光滑的曲线把这些点连接起来,就得到交流电u或i随时间变化的曲化,即波形图。通过波形图可以直观地了解电压或电流随时间变化的规律。 另外,在交流电路中,随时间变化的量用小写字母表示,如随时间变化的电压、电流、电动势和功率的瞬时值,分别用u、i、e、p表示;不随时间变化的量用大写字母表示,如电压、电流、电动势的有效值和有功功率,分别用大写字母U、I、E、P表示。

三相交流电的基本概念和三相负载的连接方式

课题:4-1三相交流电的基本概念4-2三相负载的连接方式班级:08级 时间:3-4周 课时:2节 课型:新授 教具:挂图及三角板 教法:灵活授课法 教学重点:了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接方法. 教学难点:掌握三相负载的连接方法及计算. 教学目的: 了解三相交流电的产生,掌握三相负载的连接及特点 授课过程: 组织教学:清点人数整顿教学秩序(1分钟) 复习相关内容;(5分钟) 三相发电机的绕组主要是星形接法,三相负载有星形连接和三角形连接法, 进行提问: 1.纯电感电路电压与电流的相位关系 2.纯电感电路电压与电流的相位关系 本节授课内容(170 分钟): 3-4三相交流电的基本概念

一、交流发电机简介 发电机的基本组成部分是磁极和线圈(线圈匝数很多,嵌在硅钢片制成的铁心上,通常叫电枢)。电枢转动、而磁极不动的发电机,叫做旋转电枢式发电机。磁极转动、而电枢不动,线圈依然切割磁感线,电枢中同样会产生感应电动势,这种发电机叫做旋转磁极式发电机。不论哪种发电机,转动的部分都叫转子,不动的部分都叫定子。 旋转电枢式发电机,转子产生的电流必须经过裸露着的滑环和电刷引到外电路,如果电压很高,就容易发生火花放电,有可能烧毁电机。这种发电机提供的电压一般不超过500 V。旋转磁极式发电机克服了上述缺点,能够提供几千伏到几十千伏的电压,输出功率可达几十万千瓦。所以,大型发电机都是旋转磁极式的。 发电机的转子是由蒸汽机、水轮机或其它动力机带动的。动力机将机械能传递给发电机,发电机把机械能转化为电能传送给外电路。 二.交流电的产生及正弦交流电的概念 1.对称三相电动势 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。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=E m sin(ωt)

a三相交流电路基本概念及三相电源的联接

西安工程技术(技师)学院 陕西省明德职业中等专业学校 理论课教案 2009至2010学年第二学期第4周授课班级:09机电1-4班 课程名称电工电子技术 课 次 内容名称审批签字 11 三相交流电路的基本概念 三相电源和负载的联接年月日 授课方法讲授授课时数2节教 学 目的和要求1、使学生掌握三相交流电的产生及三相电源的联接特点; 2、使学生了解三相四线制中线的作用; 3、使学生掌握三相负载星形联接和三角形的电路特点与分析方法; 教学 重点 三相电源的联接、三相负载的联接特点 教学 难点 三相负载的星形联接和三角形联接的特点 复习提问正弦交流电的表示方法 课外 作业 题号 P92 3.3 3.5 3.6 教学过程 任课教师:景永新

三 相 交 流 电 路 一、三相交流电路的基本概念: 1、教学引入: ① 三相交流发电机比单相发电机体积小、成本低; ② 同样条件输送同样功率,尤其远距离送电,三相输电比单相输电节省约25%线材; ③ 三相交流电动机的结构更简单、使用和维修方便,性能好、运行平稳; 2、特点: ① 三相交流电路由三个独立的单相交流电路以一定的联接方式组成; ② 三相发电机感生的三个对称交流电动势同时作用于电路; ③ 每个电动势的大小相等(Em 相同),频率(ω、T 、f)相同,初相不同,相位差120° ④ 每个电动势的正方向:由绕组的末端指向始端,即如果i 从始端流出则i 为正; 二、三相交流电动势的表示方法: 1、解析式:以e A 为参考量:(相序:到达最大值的先后顺序。正序——ABC —黄绿红) e A = Em sin ωt e B = Em sin(ωt – 120°) e C = Em sin(ωt + 120°) 2、波形图:P77 图3.2 3、相量图: 0∠=E E A 120-∠=E E B 120∠=E E C 三、三相电源的联接: 1、三相电源的星形连接:三相四线制,一般用于低压供电系统。 ① 联接图:P78 图3.3 N — 中性点或零点(三个线圈末端连接点) 中线 — 由中性点N 引出的导线,也称零线; 相线 — 由三相绕组首端引出的三根导线,俗称火线; ② 相电压:相线与中线间的电压。正方向:相线指向中线(绕组始端指向末端) 有效值:U P = U A = U B = U C 相互对称: ∠=P A U U , 120-∠=P B U U , 120∠=P C U U ③ 线电压:任两根相线间的电压。双下标表示方向。 有效值:U L = U AB = U BC = U CA 相互对称 ④ 相电压与线电压的关系: 根据相量图:B A AB U U U -= ? U AB = 2U P cos30°= 3Up, AB U 超前A U 30° 2、三相电源的三角形连接:很少采用

中职三相负载的连接教案

【课题名称】 8.2 三相负载的连接 【课时安排】 2课时(90分钟) 【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】 重点:负载星形联结的特点 【教学难点】 难点:中性线的作用 【关键点】 理解三相负载星形联结时有中性线与无中性线时的区别 【教学方法】 理论联系实际法、多媒体演示法、讲授法、谈话法 【教具资源】 多媒体课件 【教学过程】 一、导入新课 教师可联系生产生活实际,创设具体的问题情景,如某台三相异步电动机的接线盒中有六个接线柱,这六个接线柱分别是电动机三个绕组的接头,因为每个绕组有两个接头。如果电动机的铭牌上标注着“Y”接法、额定电压“380V”,那么电动机正常工作时,其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?从而引出三相负载连接的学习内容。 二、讲授新课 教学环节1:三相负载的星形联结 教师活动:教师可在黑板或多媒体展示三相负载星形联结图,并给予解释和说明。然后引导学生一起学习什么是三相负载、什么是星形联结及星形联结时的

特点。 学生活动:学生可在教师的引导下自主学习什么是三相负载、什么是星形联结及星形联结时的特点。 知识点: 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Z U =Z V =Z W )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。 2.星形联结:将各相负载的末端U 2、V 2、W 2连在一起接到三相电源的中性线 上,把各相负载的首端U 1、V 1、W 1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“Y 0”表示。 3.电路特点:①负载的相电压等于电源线电压的1/3,即U P =U L /3。②负载的相电流等于电源的线电流,即L P I I 。 4.中线电流:流过中性线的电流称为中线电流,用I N 表示。 教学环节2: 中性线的作用 教师活动:教师可结合多媒体技术利用基尔霍夫定律及矢量图分析中性线电流与各线电流之间的关系,然后引导学生一起分析当三相负载对称时,流过中线和电流为零这一结论。 学生活动:学生可在教师的引导下,一起分析中性线电流与各线电流之间的关系及当三相负载对称时,流过中线和电流为零这一结论。 知识点: 1.三相三线制:对称三相负载作星形联结时,流过中线的电流等于零。即i N =0。在这种情况下,中线没有电流流过,去掉中性线也不影响三相电路的正 常工作,为此常常采用三相三线制电路,。常用的三相电动机和三相变压器都是对称三相负载,都采用三相三线制供电。 2.中线的作用: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,中线电流就不等于零了。因此,中线就绝对不能断开。 教学环节3: 典型例题分析

三相负载的连接方式

技工院校文化理论课教案(首页)(代号A-3)

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组织教学(5分钟) 1、教具准备及整理 2、对学生考勤 复习、引入新课(5分钟) (回答法) 提问学生:1、什么是三相四线制,什么是三相五线制 2、如何改变电机转向 讲授新课(60分钟) §4-2 三相负载的连接方式 各相负载相同的三相负载称为对称三相负载,如三相电动机、三相变压机、三相电阻炉等。 各相负载不同的三相负载称为不对称三相负载,如三相照明电路中的负载。 两台三相异步电动机的铭牌 要求星型接法要求三角形接法 一、三相负载的星形连接 1、三相负载的星形连接 三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之间的接法称为三相负载的星形连接(常用“Y”标记)。 三相负载的星形连接电流相量图 2、相电压、线电压、线电流、相电流 负载两端的电压称为负载的相电压。 在忽略输电线上的电压降时,负载的相电压就等于电源的相电压,电源的线电压为负载相电压的3

2、相电压、线电压、线电流、相电流 在三角形连接中,负载的相电压和电源的线电压大小相等,即U △P = U L 。 三相负载接到电源中,是作三角形还是星形连接,要根据负载的额定电压而定。 线电流和相电流的关系为 L P 3I I =△△ 从电流相量图可以看出,线电流总是滞后于相应的相电流30o 已知加在星形连接的三相异步电动机上的对称电源线电压为380V ,每相电阻为6Ω,感抗为8Ω,求流入电动机每相绕组的相电流及各线电流。将电动机三相绕组改为三角形连接后,接入电源,其他条件不变。试求各相电流、线电流的大小,并与星形连接时作比较。 解:22226810Z R X = +=+=Ω 在三角形连接中,负载的相电压等于电源的线电压,因而 380 3810 U I A Z ??= ==相相 366I I A ??=≈线相 相应的相电流、线电流的比值: 38322Y I I ?=≈相相 66 322 Y I I ?==线线 即:电动机三相绕组接成三角形时的相电流是接成星形时相电流的 倍;接成三角形时的线电流是接成星形时线电流的3倍。 3、三角形连接的特点 各相负载相电压等于电源线电压;三根相线的线电流相等,三相负载的相电流相等。 各相负载相电压均等于电源线电压,三根相线的线电流不相等,三相负载的相电流不相等。 三、三相负载的功率 在三相交流电源中,三相负载消耗的总功率为各相负载消耗的功率之和,即

正弦交流电的基本概念

正弦交流电的基本概念 一、周期、频率与角频率 正弦交流电每重复变化一次所经历的时间称为周期,用T 表示,周期的单位为秒(s )。正弦交流电在单位时间内变化所完成的循环次数称为频率,用f 表示,频率的单位为赫兹(Hz )。例如,在一秒钟内完成三次循环,它的频率就是 3 Hz ,一次循环等于13秒。由定义可知,频率等于周期的倒数,即1f T =或1 T f = T 的单位为秒(S ); f 的单位为赫兹(Hz ); 比较频率和周期的定义可知,二者互为倒数,显然1 Hz S =。工业用电标准频率在不同的国家有不同 的规定。我国和世界大多数国家规定,工业用电标准频率为50Hz 。美国、日本和部分欧洲国家采用的工业用电标准频率为60Hz 。周期和频率表示正弦交流电变化的快慢,周期愈长,正弦交流电变化愈慢;频率愈高,正弦交流电变化愈快。正弦交流电变化的快慢除可用周期和频率来表示外,还可用角频率ω来表示。 所谓角频率是指正弦交流电在单位时间内变化的角度,即每秒变化的弧度数。如每秒角度变化360°也就是一周,即为2π弧度。如果在一秒内,旋转了四周,即转过了4×2π=8π弧度。因为正弦量完成一个循环的变化,经历了2π弧度,所以角频率和频率之间的关系为2f ω π=。角频率的单位为弧度/秒 (rad/s )。角频率愈高,正弦交流电变化愈快。 二、幅值与有效值 正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值称为正弦交流电的幅值或最大值。用大写字母加下标m 来表示,如I m 和U m ,分别表示电流和电压的幅值。 然而,工程上一般所说的正弦交流电的大小不是指最大值,而是指有效值。因为有效值能更确切地反映正弦交流电在电功率、电能和机械力等方面的效果。 电气设备铭牌上所标明的额定电压和额定电流都是有效值。有效值是如何定义的呢? 我们以电流为例,如果一个周期性电流i 通过某一电阻R ,在一个周期内产生的热量与另一个直流电流I 通过电阻R 在相等时间内产生的热量相等,则将此直流电流的量值I 称为该周期性电流i 的有效值。有效值用大写字母表示,如I 、U 、E 分别表示周期性电流、电压、电动势的有效值。 根据12Q Q =可得出下式 220T i Rdt I RT =? 由此公式可得交流电流的有效值为下式 I =同理也可得出以下2式:

正弦交流电的基本概念

1 .电流产生磁场。 新课2.磁场对电流的作用力。 3. 电磁感应现象E B lv sin 第一节交流电的产生 一、交流电的产生 演示:由图引出交流电的概念。 1. 交流电:强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。 2. 交流电的变化规律 中性面:跟磁力线垂直的平面叫中性面。 (1)线圈平面跟中性面重合的时刻开始计时 ①某一瞬间整个线圈中的感应电动势: e 2 B l v sin co t 或者 e E m sin o t E m 2 Blv 式中:e 电动势的瞬时值 教后记

E m 电动势的最大值 由上式知在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。 ②当线圈平面转到与磁感线平行的位置时,由于31 2, sin? t 1,所以此 时的感应电动势最大 e 2Blv;当线圈平面转到与磁感线垂直时,此时感应电动势 最小,e 0。 ③若线圈和电阻组成闭合电路,则电路中就有感应电流。 e E I 』sin 3 t I m sin ? t R R 式中:R ——整个闭合电路的电阻 I m 电流的最大值 i ――电流强度的瞬时值 ④电压的瞬时值 u I R' I m R' sin 31 U m sin3 t 式中:R'――某段导线的电阻U m 电压的最大值 由上可知:感应电动势、感应电流、外电路中一段导线上的电压都按正弦规律变化。 (2)线圈平面跟中性面有一夹角时开始计时 e E m sin ( 31 ) i I m sin ( 31 ) u U m sin (31 ) 正弦交流电:按正弦规律变化的交流电。 二、交流电的波形图 1. 讲解如图 n 2. 用描点法画出I I m sin3 t和u U m sin ( 31 )的图形,其中 =一。 6 练习

交流电的基本概念

课题:正弦交流电的基本概念 新课导入: 提问:什么是直流电? 答:把大小方向不随时间变化的电流、电压和电动势统称为直流电。 如图3-1-1所示 导入:什么是交流电? 答:大小和方向随时间做周期性变化的电流、电压和电动势统称为交流电。 如图3-1-2----3-1- 4所示 课题:交流电的基本概念 【教学目的】 一.知道什么是正弦交流电; 二.知道正弦交流电是怎样产生的; 三.熟悉正弦交流电的 【教学重点】 【教学难点】 相位、初相位 正弦交流电的三要素

一、交流电与正弦交流电 二、正弦交流电的产生 1.电的分类 直流电 交流电 恒定直流:大小和方向都不随时间变化 脉动直流:大小随时间变化而方向不变 正弦交流电:大小和方向按正弦规律变化 非正弦交流电:大小和方向不按正弦规律变化 2.直流电与交流电的根本区别 直流电的方向不随时间的变化而变化 交流电的方向随着时间的变化而变化

e ab =B m sin αl ab V e cd =B m sin αl cd V l ab =l cd =l e=e ab +e cd =2 B m l V sin α e=2 B m l V sin (ωt +φ0) 令: 2 B m l V = E m 则:e= E m sin (ωt +φ0) 1.最大值:正弦交流电瞬时值中最大的值(max ) 正弦交流电的瞬时值: 正弦交流电在某一时刻的值就是这一时刻的瞬时值。 由图3-1-8可写出正弦交流电流瞬时值的表达式为: i = I m sin ωt 式中I m 是瞬时值中最大的值称为交流电流的最大值。 则:电动势e 的最大值记作E m 电压u 的最大值记作U m 2. 正弦交流电的周期、频率与角频率。 ①、周期:正弦交流电变化一周所需用的时间。 用符号T来表示,单位:秒(S) ②、频率:正弦交流电在1秒内重复变化的周数(次数) 用符号f来表示,单位为赫兹(Hz)或周(c) 频率的换算单位:千赫(KHz)、兆赫(MHz) 换算关系:1kHz = 103 Hz 1MHz = 103 kHz = 106 Hz ③角频率:正弦交流电每秒内变化的电角度。 用ω表示,单位为弧度每秒(r a d / S ) ④角频率与周期、频率的关系: 正弦电流—— i (A ) 正弦电压—— u (V ) 正弦电动势 — e (V ) 分别记作 数学表达式 i = I m sin (ωt+φi ) (A ) u = U m sin (ωt+φu )(V ) e = E m sin (ωt+φe )(V )

电力电子技术基本概念和基础知识练习带答案(大工复习)

电力电子技术基本概念和基础知识练习:(王兆安、黄俊第四版) 第1章电力电子器件填空题: 1.电力电子器件一般工作在_开关_状态。 2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为_开关损耗__。 3.电力电子器件组成的系统,一般由_控制电路_、_驱动电路_、_电力电子器件_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路_。 4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型_ 、双极型、_复合型_三类。 5.电力二极管的工作特性可概括为_加正向压降导通、加反向压降关断_。 6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_肖特基二极管_、_快恢复二极管_。 7.肖特基二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。 8.晶闸管的基本工作特性可概括为_阳极和阴极_ 正向有触发则导通、反向截止_关断_ 。 9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL_>_IH 。 10.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDRM_<_Ubo。 11.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 12.GTO的_多元集成_结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 13.功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为_开通_ 。 14.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截至区_、前者的饱和区对应后者的_放大区_ _饱和区_。 15.电力MOSFET的通态电阻具有_正_温度系数。 16.IGBT 的开启电压UGE(th)随温度升高而_略降_,开关速度_小于_电力MOSFET 17.功率集成电路PIC分为二大类,一类是高压集成电路,另一类是_智能功率集成电路_。 18.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压型_和_电流型_两类。 19.GTR的驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_使GTR导通时处于临界饱和状态_。 20.抑制过电压的方法之一是用_电感_吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。在过电流保护中,快速熔断器的全保护适用于_中、小_功率装置的保护。 21.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_快恢复_型二极管,以便与功率晶体管的开关时间相配合。 22.晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是_电阻均压_措施,给每只管子并联RC支路是_动态均压_措施,当需同时串联和并联晶闸管时,应采用_先串后并_的方法。 23.IGBT的通态压降在1/2或1/3额定电流以下区段具有_负_温度系数,在1/2或1/3额定电流以上区段具有_正_温度系数。 24.在如下器件:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_P.Diode_,属于半控型器件的是_SCR_,属于全控型器件的是_GTO、GTR、IGBT、P.MOSFET_;属于单极型电力电子器件的有_P.Diode、P.MOSFET_,属于双极型器件的有_SCR、GTR、GTO_,属于复合型电力电子器件得有_IGBT_;在可控的器件中,容量最大的是_SCR_,工作频率最高的是_P.MOSFET_,属于电压驱动的是_P.MOSFET、IGBT_,属于电流驱动的是_SCR、GTR、GTO_。 第2章整流电路填空题: 1.电阻负载的特点是_输出电流与输出电压波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~180°_。 2.阻感负载的特点是_电流无法突变_,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是_0~180°_ ,其承受的最大正反向电压均为_√2U2_,续流二极管承受的最大反

教案三相负载的接法

教案三相负载的接法 实训课教案 课程电工与电子技术教研部电子部执教人刘世娟时间【课题】 实验三相交流电路电压、电流的测量 新授课 【实验目的】 1.知识目标:掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法;理解三相四线供电系统中中线的作用;理解三相负载在星形联接、三角形联接时,在对称和不对称的情况下线、相电压,线,相电流之间的关系。 2.能力目标:能运用所学知识解答与三相四线制中负载两种接法的相关问题,为以后学习专业知识形成较坚实的认知能力、形象思维和分析解决问题能力。 3.情感目标:激发学生的理论学习和动手实操兴趣;培养职业情操。【课时安排】2课时(90分钟)。【实验器材】 序号 1 2 3 4 5 【实验原理】 1:三相负载课接成星形或三角形。当三相对称负载作星形联接时,如图1-1所示,线电压UL是相电压UP的3倍。线电流IL 等于线电流IP,即

在这种情况下,流过中线的电流等于零,所以可以省去中线。 当三相对称负载作星形联接时,如图1-2所示,有: 2:不对称三相负载作星形联接时,必须采用三相四线制接法,即YO接法。而且中线必须牢固联接并不能串接熔断器,以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。倘若中线断开,会导致负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损害;负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载,应无条件的一律采用YO接法。 3:当不对称负载作三角形联接时,IL=3IP,但只要电源的线电压UL对称,加上三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。【实验步骤及内容】 1:三相负载星形联接(三相四线制供电) 名称交流电压表交流电流表万用表三相灯组负载 1号导线型号与规格 0~500V 0~5A 9025A+ 220V/30W 数量 1 1 1 9 若干按图1-3所示连接电路,经指导教师检查合格后,方可开启试验台电源。此时电源输出地三相线电压为380V,并按下述内容完成各项试验,分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中线电流、电源与负载中间点的电压。将所测得到数据计入表2-1中、并观察各相灯组明暗的变化程度。 图1-3 负载三相四线制联结电路图

9§3.2.1(三相交流电的基本概念).docx

文化理论课教案 7.5.1-10-j-01 授07模具 (3)班: 05.25 科(4) 班: 05.31 课 《电工常识》07数控 (3)班: 06.02课时2 日 目(4)班: 05.26 期 07加工中心班 : 05.27 第三章正弦交流电路 课第二节三相交流电的基本概念 班07模具 (3)班、 (4)班 一、三相交流电优点07数控 (3)班、 (4)班 级 题二、三相交流电的产生07 加工中心班 三、三相电源的星形联结 1.使学生认识三相交流电优点选 教用 2.使学生理解三相交流电是如何产生的 学教 3.使学生掌握三相交流电源的联结方式 目自制挂图 4.使学生掌握三相负载的联结方式,理解星形具 的挂联结和三角形联结的区别 图 教学重点 教学回顾 说 教 1.三相交流电的产生 1.三相交流电的产生学 2.线电压和相电压的概念、线电压和相电2.三相电源的星形联结难 压的关系 点 单相交流电 07 模具 (4)班因端午放假调课,07 数控( 3)、( 4)班和 07 加工中心班因端午放假落 4 月 28 日课 明 审阅签名:年月日

【组织教学】 1.起立,师生互相问好 2.坐下,清点人数,指出和纠正存在问题 【导入新课】 我们知道,在发电机的装一个绕组,发电机工作时就发出一相交流电,叫单相交流电;但单相交流电 很少用,通常用的是三相交流电。那么三相交流电是如何产生的呢?又如何使用呢?学习本课后我们就知 道了。 【讲授新课】 第三章正弦交流电路 第二节三相交流电的基本概念 一、三相交流电的优点 正弦交流电路按电源中交变电动势的个数分为单相交流电路和三相交流电路,只有一个交变电动势的正 弦交流电路叫单相正弦交流电路;有三个交变电动势的正弦交流电路电路叫三相正弦交流电路。有一个交变 电动势的电源叫单相正弦交流电源;有三个交变电动势的电源叫三相正弦交流电源;三相正弦交流电 源中常见的是对称三相交流电源,对称三相交流电是三个频率、幅值相等,彼此相位相差 120°的一组交流电,简 称三相交流电,是应用最为广泛的一种交流电。它得到广泛应用的原因是其有下列的优点: 1.产生三相交流电的发电机比同尺寸的单相交流发电机输出的功率大; 2.三相交流电的发电机比单相交流发电机运行更平稳,维护工作量少; 3.输送的功率相同时,三相输电线比单相输电线可节约材料。 二、对称三相交流电的产生 三相交流电源是由三相正弦交流发电机产生的。图 3.1 是三相交流发电机示意图。三相交流发电中有 三个独立、、在空间位置上相差120°、匝数和材质等都相同绕组,电机工作时,每个绕组产生一相交流电, 三个绕组就产生三个频率、幅值相等,彼此相位相差120°的一组交流电——三相对称交流电。 用 U、V 、W 分别表示三相交流发电机的三个绕组,三个绕组的始端为U1、V1 、W1,未端为 U2、V2 、W2,并且规定电动势的正方向从绕组的未端指向始端,当电枢以角速度为逆时针旋转时, U 相的初相为0°, V 相的初相为 - 120 °, W 相的初相为 120°,则在图示位置时,e U0, e V为负, e W为正。根据单相交流电的表达式 e E m sin( t) ,三个对称交流电动势的瞬时表达式为: e U E m sin t e V E m sin(t120 ) e W E m sin(t120 ) 各相交流电达到最大值的先后次序叫做相序。三相 交流电按 U — V— W 的顺序先后达到最大值,我们把相 序 U— V —W ,称为正序,而把 U—W —V —U 称为逆序。 习惯上采用黄、绿、红三种颜色分别表示U、 V 、 W 三 图 3.1三相交流发电机示意图 相。与之对应的波形图和向量图如下图 3.2 和图 3.3 所示。 e e U e W E W E m V120 02120E U t 120 E m E V 图3.3 图3.2 三相交流电波形图三相交流电相量图 人生的磨难是很多的,所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前,精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。

中职《三相对称负载的连接》优质课说课稿

《认识三相对称负载的连接》说课稿为各位专家评委,大家好今天以《三相对称负载的连接》为例,从教材学情、教学目标、教法学法、教学策略、教学过程和教学反思五个方面来说说基于这种思考的教学设计,教学时长是1课时。 教材是陈雅萍主编、高教社出版的《电工技术基础与技能》,该课程是电类专业的核心课程,也是学生学习的第一门专业课,更是后续所有专业课学习的基础。本课题是该教材第3章第8节。 三相正弦交流电路在我国现代生产中应用广泛。三相负载的连接是三相交流电电路的具体应用,是学习三相正弦交流电源后的延续;同时,它的学习为后续三相异步电动机学习打下基础,是本章教学的重点。 为提高学生学习兴趣,增强知识的应用性,对本节课的内容进行了处理,以三相异步电动机应用为主线,将三相对称负载星形连接和三角形连接融合在一起,进行比较学习,有利于调动学生思维的主动性和积极性,提高对电路的识别与应用能力。 授课为高一电子专业学生,共42人。虽然他们的学习基础比较弱,但他们有自己独特的个性、特点。如有很强好奇心,喜欢在做中学,在意教师、同学对自己的评价。通过前期的学习,认识了单相交流电和三相对称交流电,有一定单相正弦电路分析和计算能力,会用钳形电流表和万用表测量交流电流、电压。 根据教材学情分析,结合课程标准,我把本节课的教学目标确定为:

教学目标: 知识目标:1.熟悉三相对称负载的连接方式和特点;2.知道三相对称负载连接的电路特点。 技能目标:1.会对三相对称负载进行星形和三角形连接;2.在实践应用中能正确选择电动机的连接方法。 情感目标:在小组合作学习中,体验团队协作的重要性;在实践操作中,养成规范操作、仔细观察、认真记录的职业 习惯。 教学重点:认识三相对称负载的连接方式和特点;认识三相对称负载连接的电路特点。 教学难点:如何理解对称负载的电路特点。 教法上,本堂课进行理实一体化教学,重点采用任务驱动教学方法,辅以视频演示、实践探究、引导启发等多种方法的灵活应用。 借助信息化手段,运用视频、图片设置情境,利用网络,为课后拓展学习提供平台。 学法上主要采取小组合作学习,根据同质异构原则,全班分21个组,2人1组,并通过“任务单”导学,保证每一步学习落到实处。 做好课前准备。教师完成分组分工,准备多媒体课件和实验器材; 学生:明确分组分工,完成课前预习。 下面我重点说说教学过程的设计。 教学过程我把它分为四个环节:任务导入、任务实施、任务检测

10.3_三相负载的三角形连接

10.3 三相负载的三角形连接 考纲要求: 1、掌握三相对称负载三角形联接的三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。 2、掌握三相对称电路功率的计算。 3、熟练掌握对称三相电路的分析和计算。 教学过程: 【知识点复习】 一、三角形接法 1、定义:。 2、种类: 二、线电压和相电压 1、线电压:。符号:。 2、相电压:。符号:。 3、线电压和相电压的关系:。 三、线电流、相电流 1、相电流 (1)定义:; (2)符号:;(3)方向:; (4)特点:。 2、线电流 (1)定义:; (2)符号:;(3)方向:; (4)特点:。 3、相电流与线电流的关系 ①大小关系: i A= ? A I= i B= ? B I= i C= ? C I= 相量图:

结论: 。 ②相位关系: 。 注:i A 滞后 300 ,? A I = i B 滞后 300,? B I = i C 滞后 300,? C I = 四、三相负载三角形连接时的计算 1、三相负载对称时的计算: 。 用相量解析式计算过程: (1)相电流: ?AB I = ;?BC I = ;? CA I = 。 (2)线电流 ? A I = ;? B I = ;? C I = 。 2、三相负载不对称时的计算过程: (1)相电流: ?AB I = ;?BC I = ;? CA I = 。 (2)线电流 ? A I = ;? B I = ;? C I = 。 五、三相负载的功率 1、有功功率 (1)负载对称时P= 。 (2)负载不对称时:应每相分别计算,三相总功率为各相功率之和。 P= 。 2、无功功率 (1)负载对称时Q= 。 (2)负载不对称时:应每相分别计算,三相总功率为各相功率之和。 Q= 。 3、视在功率

5三相变压器绕组的连接方法教案

(一体化)教学设计首页教案序号:NO.5

【组织教学】 1、学生按时进入实习教室。 2、点名记录考勤。 3 检查学生安全情况。 4 宣布课题教学目的要求 【知识回顾】 回顾上次所学内容 复习提问:三相变压器绕组的主要故障是什么? 答:变压器绕组的主要故障是各部分绝缘老化,绕组受潮,绕组层间、匝间、相间、高低压绕组间发生接地、短路、断路、击穿或烧毁故障,系统短路造成的绕组机械损伤;冲击电流造成的绕组机械损伤等。 【导入新课】 三相变压器绕组的首末端标记 为了正确连接三相变压器需要要对三相变压器首末端进行标记。 三相变压器高、低压绕组的首端常用U1、V1、W1和u1、v1、w 1标记,而其末端常用U2、V2、W2和u2、v2、w2标记。单相变压器的高、低压绕组的首端则用U1、u1标记,其末端则用U2、u2标记。 【新课内容】 三相变压器绕组的连接方法 在三相电力变压器中,不论是高压绕组,还是低压绕组我国均采

用星形联结与三角形连接两种方法。 1、星形连接 三相电力变压器的星形联结是把三相绕组的末端U2、V2、图1 三相绕组星形连接方法 W2(或u2、v2、w2)联接在一起,而把它们的首端U1、V1、W1(或u1、v1、w1)分别用导线引出接三相电源,构成星形联结(Y接法)用字母“Y” “y”表示,如图1所示。 2、三角形连接 三相电力变压器的三角形联结是把一相绕组的首端和另外一相绕组的末端连接在一起,顺次连接成为一闭合回路,然后从首端U1、V1、W1(或u1、v1、w1)分别用导线引出接三相电源。 三角形联结用字母“D”或“d”表示。 三角形连接又分为顺序连接和逆序连接两种。图2(a)的三相

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