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三相交流电的基本概念- 三相电的定义三相电是指由三根交流电导线传输的电力，它是由三个相位的正弦波电流组成的。
三相交流电通常用于工业和商业领域，因为它能够提供更高的功率和更高的效率。
- 三相电的特点三相电具有电压稳定、功率大、传输距离远等特点。
由于三相电中有三根导线，因此可以利用三相电提供更高的电功率，同时可以减小线路的损耗。
- 三相电的相位关系三相电中的三个相位电流之间相位差为120度，这是因为三相电源中的三个正弦波电流波形之间的相位差是120度。
这种相位关系可以使得三相电系统产生旋转磁场，从而驱动旋转设备。
- 三相电的星形连接和三角形连接在三相电系统中，电气设备可以采用星形连接或三角形连接。
星形连接是将每个负载接在三相电源的一端，而接地点连接在三个负载之间的交点上。
而三角形连接则是将每个负载的两端相互连接，形成一个闭合的回路。
- 三相电的用途三相电广泛应用于各种电力系统和设备，例如电动机、变压器、发电机等。
由于三相电具有功率大、效率高的特点，因此在工业生产和电力传输中得到了广泛的应用。
- 三相电的平衡与不平衡在三相电系统中，如果各相之间的电压和电流相等，称为平衡三相电系统；如果各相之间的电压和电流不相等，则称为不平衡三相电系统。
不平衡三相电系统会导致电力系统的不稳定和设备的损坏，因此需要及时进行调整和维护。
- 三相电的配电系统三相电的配电系统是指将输送到用户的三相电能够合理、稳定地分配给各个用户。
配电系统通常包括变压器、开关设备、电力线路等组成，可以根据用户的需求灵活配置，保障电力的稳定供应。
通过以上列点的方式，对三相交流电的基本概念进行了详细的阐述，包括其定义、特点、相位关系、连接方式、用途、平衡与不平衡以及配电系统等内容，使得文章结构完整，层次清晰。
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
u31比相电压u3超前30︒。
四.三项负载的连接方式
1、负载的星形联结
三相负载的星形联结如图所示。
图三相负载的星形联结
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。
显然不管负载是否对称(相等)，电路中的线电压U L都等于负载相电压U YP的3倍，即
U L =3U YP
负载的相电流I YP等于线电流I YL，即
I YL = I YP
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︒，并且中线电流为零。
所以中线可以去掉，即形成三相三线制电路，也就是说对于对称负载来说，不必关心电源的接法，只需关心负载的接法。
例题：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 Ω，设线电压U L = 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V 2203L YP ≈=U U
相电流(即线电流)为
A 1120220YP YP ===Z U I 2、负载的三角形联结
负载做 ∆ 形联结时只能形成三相三线制电路，如图所示。
显然不管负载是否对称(相等)，电路中负载相电压U ∆P 都等于线电压U L ，即
U ∆P = U L
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
Z U I P
P ∆∆=
线电流I ∆L 等于相电流I ∆P 的3倍，即
P L 3∆∆=I I
例题：已知每相负载均为|Z |= 50 Ω，设线电压U L = 380 V ，试求各相电流和线电流【例10-3】 在对称三相电路中，负
图三相负载的三角形联结
载作 ∆ 形联接，。
解：在 ∆ 形负载中，相电压等于线电压，即U ∆P = U L ，则相电流
A 6.750
380P P ===∆∆Z U I 线电流
A 2.133P L ≈=∆∆I I 本节小结（4分钟）：
一、三相电源
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： e 1 = E m sin(ω t ) 第二相(V 相)电动势： e 2 = E m sin(ω t - 120︒)
第三相(W 相)电动势： e 3 = E m sin(ω t + 120︒)
三相电源中的绕组有星形(亦称Y 形)接法和三角形(亦称 ∆ 形)接法两种。
二、三相负载
1. 三相负载的Y 形接法
在三相四线制电路，线电压U L 是负载相电压U YP 的3
倍，即
YP L 3U U =
负载的相电流I YP 等于线电流I YL ，即
I YL = I YP
当三相负载对称时，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︒，并且中线电流为零。
所以中线可以去掉，即形成三相三线制电路。
2．三相负载的 ∆ 形接法
负载做 ∆ 形联结时只能形成三相三线制电路。
显然不管负载是否对称(相等)，电路中负载相电压U ∆P 都等于线电压U L ，即
U ∆P = U L
当三相负载对称时，相电流和线电流也一定对称。
负载的相电流为
Z U I P
P ∆∆=
线电流I ∆L 等于相电流I ∆P 的3倍，即
I ∆L =3I ∆P
作业：课后习题电工练习册4-1,4-2。
