三相交流電路教案

1、教 案第 周 星期 第 節(jié) 年 月 日課 題三相交流電路（一）教 學(xué)目 的理解三相對(duì)稱(chēng)電源的產(chǎn)生掌握三相電源的連接教材分析重點(diǎn)三相電源的連接難點(diǎn)三相對(duì)稱(chēng)電源的產(chǎn)生教具掛圖、萬(wàn)用表、生活實(shí)例授課主要內(nèi)容、課時(shí)分配及板書(shū)設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)舊課及引入新課（15分鐘）rlc串聯(lián)并聯(lián)電路的電壓和電流的計(jì)算公式和方法 rlc串聯(lián)并聯(lián)電路功率計(jì)算公式和提高功率因數(shù)的方法 電能的產(chǎn)生輸送和分配一般都采用三相制的正選交流電，也就是由三個(gè)電壓、頻率相同而相位依次相差120°的電源供電系統(tǒng)，這樣三個(gè)電源系統(tǒng)稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電源。二、講授新課（50分鐘） （1）三相對(duì)稱(chēng)電源的產(chǎn)生三相電源由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。在三相

2、交流發(fā)電機(jī)中有3個(gè)相同的繞組。3個(gè)繞阻的首端分別用a、b、c表示，末端分別用x、y、z表示。這3個(gè)繞組分別稱(chēng)為a相、b相、c相，所產(chǎn)生的三相電壓分別為： 三個(gè)電壓¬ 同幅值­ 同頻率®相位互差120°三個(gè)電壓達(dá)最大值的先后次序叫相序，圖示相序?yàn)閍®b®c（2）三相電源的星形連接星形連接：3個(gè)末端連接在一起引出中線(xiàn)，由3個(gè)首端引出3條火線(xiàn)。每個(gè)電源的電壓稱(chēng)為相電壓，火線(xiàn)間電壓稱(chēng)為線(xiàn)電壓。 對(duì)照下面三個(gè)圖進(jìn)行講解，分別說(shuō)明星形連接，火線(xiàn)，零線(xiàn)，相電壓和線(xiàn)電壓。由相量圖可知：可見(jiàn)，三個(gè)線(xiàn)電壓幅值相同，頻率相同，相位相差120°。（

3、3）三相電源的三角形連接三角形連接：將三相繞組的首、末端依次相連，從3個(gè)點(diǎn)引出3條火線(xiàn)。注：此種接法如一相接反，將造成嚴(yán)重后果。(三)課堂小結(jié)（5分鐘）（四）課堂練習(xí)（25分鐘） p39 2.9、2.10（五）板書(shū)設(shè)計(jì)電能的產(chǎn)生輸送和分配一般都采用三相制的正選交流電，也就是由三個(gè)電壓、頻率相同而相位依次相差120°的電源供電系統(tǒng)，這樣三個(gè)電源系統(tǒng)稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電源。（1）三相對(duì)稱(chēng)電源的產(chǎn)生三相電源由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。在三相交流發(fā)電機(jī)中有3個(gè)相同的繞組。3個(gè)繞阻的首端分別用a、b、c表示，末端分別用x、y、z表示。這3個(gè)繞組分別稱(chēng)為a相、b相、c相，三個(gè)電壓¬ 同幅值

4、73; 同頻率®相位互差120°，三個(gè)電壓達(dá)最大值的先后次序叫相序，圖示相序?yàn)閍®b®c（2）三相電源的星形連接星形連接：3個(gè)末端連接在一起引出中線(xiàn)，由3個(gè)首端引出3條火線(xiàn)。每個(gè)電源的電壓稱(chēng)為相電壓，火線(xiàn)間電壓稱(chēng)為線(xiàn)電壓?？梢?jiàn)，三個(gè)線(xiàn)電壓幅值相同，頻率相同，相位相差120°。（3）三相電源的三角形連接三角形連接：將三相繞組的首、末端依次相連，從3個(gè)點(diǎn)引出3條火線(xiàn)。注：此種接法如一相接反，將造成嚴(yán)重后果。課后作業(yè)：p43 2.9課后小結(jié)： 三相對(duì)稱(chēng)電源的產(chǎn)生的原因，波形圖，相量圖，三相電源星形、三角形的連接公式，連接圖，注意事項(xiàng)，在實(shí)際中的應(yīng)用。

5、教 案第 周 星期 第 節(jié) 年 月 日課 題三相交流電路（二）教 學(xué)目 的掌握三相負(fù)載的連接方式熟悉三相電路的功率教材分析重點(diǎn)三相負(fù)載的連接方式難點(diǎn)三相電路的功率教具掛圖、萬(wàn)用表、生活實(shí)例授課主要內(nèi)容、課時(shí)分配及板書(shū)設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)舊課及引入新課（10分鐘）回憶上節(jié)課說(shuō)的三相對(duì)稱(chēng)電源的產(chǎn)生的原因，波形圖，相量圖，三相電源星形、三角形的連接公式，連接圖，注意事項(xiàng)，在實(shí)際中的應(yīng)用。 引出三星交流負(fù)載的連接方式，三相電路的功率。二、講授新課（50分鐘）如果三相負(fù)載的阻抗相等，則稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載。由對(duì)稱(chēng)三相電源和對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載組成的三相電路稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電路。（1）對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載星形連接相電流：負(fù)載中的電流 線(xiàn)

6、電流：火線(xiàn)中的電流結(jié)論：中線(xiàn)中沒(méi)有電流有用功率：（2）不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載星形連接 若z1z2z3,則稱(chēng)為三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載。在負(fù)載不對(duì)稱(chēng)情況下，由于中線(xiàn)的存在，負(fù)載的相電壓仍等于電源的相電壓，即仍為對(duì)稱(chēng)的，各相負(fù)載可正常工作。但是和對(duì)稱(chēng)負(fù)載不同之處就是三相電流不在是對(duì)稱(chēng)的了，因此： in=i1+i2+i30結(jié)論：中線(xiàn)有電流 在負(fù)載不對(duì)稱(chēng)情況下，如果中線(xiàn)斷開(kāi)，這時(shí)候雖然線(xiàn)電壓保持不變，仍然對(duì)稱(chēng)，但是由于缺少中線(xiàn)，則各線(xiàn)電壓要重新分配，造成有的負(fù)載承受的電壓超過(guò)額定電壓，有的負(fù)載承受的電壓低于額定電壓，這兩種情況都會(huì)造成嚴(yán)重事故。因此中線(xiàn)必不可少。為了防止中線(xiàn)斷開(kāi)，電工施工規(guī)則中規(guī)定干線(xiàn)上的中線(xiàn)不允許安裝

7、保險(xiǎn)絲或者開(kāi)關(guān)。 （3）對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載三角形連接 三相負(fù)載也可以接成三角形形式，如上圖所示，有功功率相電壓和線(xiàn)電壓公式如下圖：相電流線(xiàn)電流有功功率：線(xiàn)電流和相電流之間關(guān)系：（4）三相電路的功率對(duì)書(shū)上的例題2.16進(jìn)行分析講解（三）課堂小結(jié)（5分鐘）本節(jié)課講述了三相負(fù)載星形連接和三角形的中性電流有無(wú)的重要性，相電壓，相電流，線(xiàn)電壓，線(xiàn)電壓之間的關(guān)系和公式，以及它們的作圖和連接方式。（四）課堂練習(xí)（25分鐘） p39 2.10 2.11 2.12(五)板書(shū)設(shè)計(jì)如果三相負(fù)載的阻抗相等，則稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載。由對(duì)稱(chēng)三相電源和對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載組成的三相電路稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電路。（1）對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載星形連接相電流：負(fù)載

8、中的電流 線(xiàn)電流：火線(xiàn)中的電流結(jié)論：中線(xiàn)中沒(méi)有電流（2）不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載星形連接 若z1z2z3,則稱(chēng)為三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載。在負(fù)載不對(duì)稱(chēng)情況下，由于中線(xiàn)的存在，負(fù)載的相電壓仍等于電源的相電壓，即仍為對(duì)稱(chēng)的，各相負(fù)載可正常工作。但是和對(duì)稱(chēng)負(fù)載不同之處就是三相電流不在是對(duì)稱(chēng)的了，因此： 結(jié)論：中線(xiàn)有電流 in=i1+i2+i303）對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載三角形連接 有功功率：線(xiàn)電流和相電流之間關(guān)系：課后作業(yè)：p43 2.9、2.10課后小結(jié)：本節(jié)課講述了三相負(fù)載星形連接和三角形的中性電流有無(wú)的重要性，相電壓，相電流，線(xiàn)電壓，線(xiàn)電壓之間的關(guān)系和公式，以及它們的作圖和連接方式。教 案第 周 星期 第 節(jié) 年 月 日課

9、 題三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)教 學(xué)目 的理解三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的方法掌握三相異步電動(dòng)機(jī)在生活中應(yīng)用實(shí)例教材分析重點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的方法難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)在生活中應(yīng)用實(shí)例教具掛圖、電動(dòng)機(jī)、生活實(shí)例授課主要內(nèi)容、課時(shí)分配及板書(shū)設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)舊課及引入新課（10分鐘）回憶三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和電磁轉(zhuǎn)矩及過(guò)載能力，轉(zhuǎn)矩和外電壓的關(guān)系，引入啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的概念。二、講授新課（50分鐘） （1）三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)直接起動(dòng)是利用閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓上的起動(dòng)方式，又叫全壓起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：起動(dòng)電流較大，將使線(xiàn)路電壓下降，影響負(fù)載正

10、常工作。適用范圍：電動(dòng)機(jī)容量在10kw以下，并且小于供電變壓器容量的20（2）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)y-降壓起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)定子繞組連成星形，通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成三角形。適用范圍：正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接，且每相繞組都有兩個(gè)引出端子的電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的13。缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓起動(dòng)時(shí)的13。y d 起動(dòng)應(yīng)注意的問(wèn)題：1、僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。 2 、y d 起動(dòng)ist時(shí)tst所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。 （3）三相異步電動(dòng)機(jī)自耦降壓起動(dòng)：（如上圖）利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的端電壓降低，以達(dá)到減小起動(dòng)電

11、流的目的。自耦變壓器備有40、60、80等多種抽頭，使用時(shí)要根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。優(yōu)點(diǎn)：具有不同的抽頭，可以根據(jù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，比較方便的得到不同的電壓。缺點(diǎn)：體積大、成本高。適用范圍：適用于容量較大的電動(dòng)機(jī)或不能用y-降壓起動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。（4）繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入附加電阻后，既可以降低起動(dòng)電流，又可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)速性能都優(yōu)于鼠籠式異步機(jī)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不易且造價(jià)較高。（5）三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由上式可看出，異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法有三種：1.改變極對(duì)數(shù)p 有級(jí)調(diào)速。2.改變轉(zhuǎn)差率s 無(wú)級(jí)

12、調(diào)速。3.改變電源頻率f1（變頻調(diào)速） 無(wú)級(jí)調(diào)速。第三種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。（6）三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1、能耗制動(dòng) 電動(dòng)機(jī)斷電后由于機(jī)械慣性總要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能停下來(lái)。為了提高生產(chǎn)效率及安全，采用一定的方法讓高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，就是所謂的制動(dòng)。制動(dòng)方法：當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相定子繞組與交流電源斷開(kāi)后，把直流電通入兩相繞組，產(chǎn)生固定不動(dòng)的磁場(chǎng)n0。電動(dòng)機(jī)由于慣性仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割固定磁場(chǎng)感應(yīng)電流，載流導(dǎo)體受到與轉(zhuǎn)子慣性方向相反的電磁力使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。能耗制動(dòng)常用于生產(chǎn)機(jī)械中的各種機(jī)床制動(dòng)。 2. 反接制動(dòng)把與電源相連接的三根火線(xiàn)

13、任意兩根的位置對(duì)調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)由于慣性仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流，載流導(dǎo)體受到與轉(zhuǎn)子慣性方向相反的電磁力使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。反接制動(dòng)適用于中型車(chē)床和銑床的主軸制動(dòng)。3. 再生發(fā)電制動(dòng)起重機(jī)快速下放重物，使重物拖動(dòng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)n>n0情況時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，此時(shí)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與原電流方向相反，因此產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向也相反，這種制動(dòng)稱(chēng)為再生發(fā)電制動(dòng)。三、課堂小結(jié)（5分鐘）介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的方法和使用場(chǎng)合和工廠(chǎng)實(shí)例。四、課堂練習(xí)（25分鐘）p63 4.8五、板書(shū)設(shè)計(jì)（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)直接起動(dòng)是利用

14、閘刀開(kāi)關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓上的起動(dòng)方式，又叫全壓起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：起動(dòng)電流較大，將使線(xiàn)路電壓下降，影響負(fù)載正常工作。適用范圍：電動(dòng)機(jī)容量在10kw以下，并且小于供電變壓器容量的20（2）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)y-降壓起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)定子繞組連成星形，通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成三角形。適用范圍：正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接，且每相繞組都有兩個(gè)引出端子的電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的13。缺點(diǎn)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓起動(dòng)時(shí)的13。（3）三相異步電動(dòng)機(jī)自耦降壓起動(dòng)：（如上圖）利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中的端電壓降低，以達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。自耦變壓器備有40、60、80等多種抽頭，使用時(shí)要根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。優(yōu)點(diǎn)：具有不同的抽頭，可以根據(jù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，比較方便的得到不同的電壓。缺點(diǎn)：體積大、成本高。適用范圍：適用于容量較大的電動(dòng)機(jī)或不能用y-降壓起動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。（4）繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串