三相对称负载星形连接导学案

教案时间分配教师活动学生活动设计意图1、定义：接在三相电源上的负载统称三相负载。

2、分类：（1）三相对称负载：各相负载相同的三相负载。

（2）三相不对称负载：各相负载不相同的三相负载。

3、三相负载的连接方式：（1）分类：星形连接（Y）：有中线无中线三角形连接二、三相负载的星形连接（画出电路图）1、星形连接：把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。

2、电路图：（多媒体演示）3、负载的相电压：负载两端的电压。

用Uu、Uv、Uw表示。

4、负载的线电压：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。

三相负载的线电压就是电源的线电压。

5、从电路图中可以看出N点电位=N’电位因为：负载的相电压=电源的相电压负载的线电压=电源的线电压所以：U线=3U相Y6、相电流：流过每相负载的电流。

用Iu、Iv、Iw表示。

7、线电流：流过相线的电流叫做线电流。

用I U、I V、I W表示。

学生观看和听课学生观看老师画电路图。

老师演示，学生观看训练学生空间想象能力的演绎思维能力。

想像三相交流电，对三组负载供电，三组线圈和三个负载是怎么连接的？让学生知道在实际应用中，三相发电机和负载并不用6条导线连接，而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接。

这就是我们要学习的星形连接。

用动画的方式生动的讲解，意在学生很快的理解接受星形连接。

能正常工作不能正常工作不能正常工作四、设相电压为U相，该相的阻抗为Z相U。

三相交流电路电压三相交流电路电压、、电流的测量一、实验目的1、学会三相负载星形和三角形的连接方法，掌握这两种接法的线电压和相电压，线电流和相电流的测量方法。

2、了解星形负载情况下中线所起的作用，了解三相供电方式中三线制和四线制的特点。

3、学会判定相序的方法二、实验原理1、三相负载可接成星形或三角形，当三相对称负载作星形连接时，线电压L U 是相电压P U 倍。

线电流L I 等于相电流P I ，即L U P U ，L I =P I在这种情况下，流过中线的电流0I =0，所以可以省去中线。

当对称负载作三角形时，有L I P I ，L U =P U2、不对称三角负载做星形连接时，必须采用三相四线制接法，而且中线必须牢固连接，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，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损害；负载中的一相相电压过低，使负载不能正常工作，尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用星形接法。

3、当不对称负载做三角形连接时L I P I ，但只要电源的线电压L U 对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各相负载工作没有影响。

4、电源线相序确可用实验的方法来测定，它实际上是一个星形连接的不对称电路，负载的一相接入电容器，另外两相接入相同的白炽灯泡，适当选择电容器C 的值，可使两组灯泡的亮度有明显差别。

三、实验设备1、三相电源2、交流电压表、交流电流表各一块3、实验台挂箱四、实验内容三相负载星形连接（三相四线制供电）按图5-1连接实验电路。

1、测量有中线时负载对称和不对称的情况下，各线电压、相电压、线电流（相电流）和中线电流的数值，数据列入表5-1。

2、拆除中线后，测量负载对称和不对称，各线电压、相电压、线电流（相电流）的数值。

观察各灯泡的亮暗，测量负载中点与电源中点之间的电压，数据列入表5-1。

表5-1按图5-3接线，使其中一相为电容C=2µF，另两相为功率相同的灯泡20W，测定相序，设接入电容负载的电源为A相，所接灯泡较亮的电源为B相，较暗的为C相。

电工电子学实验报告姓名：________________________________年级：__________________________________学校：__________________________________时间：__________________________________20XX年XX月XX日指导老师：李教授N I =U I +V I +W I当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线N I =U I +V I +W I = 0，中线可以省去，且应的相电压30º；（2）三角形连接的负载如图所示：其特点是：L U =P U ；四、实验内容及步骤1．本实验采用线电压为220V的三相交流电源。

测量该电源的线电压和相电压，并记录之。

2．星形对称有中线：按下图接线，每相开3盏灯。

测各线电压、各相电压、各相电流，记录于表中。

3．星形不对称有中线：各相灯数分别为1、2、3盏。

重复步骤2，观察灯泡亮度有无变化。

4．星形对称无中线：除去中线，每相开3盏灯，测各线电压、各相电压（每相负载上的电压）、各相电流'，记于表1中。

5．星形不对称无中线：各相灯数分别为1、2、3盏，重复步骤4，观察灯泡亮度有无变化，有何规律。

测量项目工作状态线电压/V 相电压/V 电流/AU AB U BC U CA U AO'U BO'U CO'I A I B I C I O对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线星形接法数据表五、实验数据及分析测量项目工作状态线电压/V 相电压/V 电流/AU AB U BC U CA U AO'U BO'U CO'I A I B I C I O对称负载有中线无中线不对称负载有中线无中线星形接法数据。

实验实训11三相负载的星形联结1．实验实训目的（1）验证三相负载作星形联结时，P L 3U U =。

（2）通过实验观察三相负载对称时及三相负载不对称时中性线的作用。

（3）了解三相调压器的作用及使用方法。

(4）进一步熟悉电压表及电流表的使用方法。

2．实验实训原理与说明三相电路中，负载的连接方式有星形联结和三角形联结两种。

星形联结时，根据需要可采用三相三线制或者三相四线制供电。

三角形联结时只能用三相三线制供电。

三相电路中的电源和负载有对称和不对称两种情况，本实验仅研究三相电源对称情况下，负载作星形联结的工作情况。

三相负载作星形联结时，其原理电路图如图9．23所示。

如三相负载的额定电压等于电源的相电压时，负载应作星形联结，且有如下特点：（1）三相对称负载P L 3U U =P L I I =0N W V U ==++I I I I（2）三相不对称负载，有中性线P L 3U U =P L I I =0N W V U ≠=++I I I I（3）三相不对称负载，无中性线P L 3U U ≠P L I I =0W V U =++I I I（4）中性线的作用当三相负载对称且为星形联结时，因中性线中的电流为零，故可以省去中性线。

但如果三相负载不对称作星形联结时，则中性线中有电流通过，且为三相电流的公共通路，故中性线不能省掉。

中性线的作用是使三相不对称负载(用星形联结)成为三个独立的电路，不论负载大小如 何变动，每相负载承受的对称相电压不变，故各相负载均能正常工作。

如果中性线一旦断开， 即使电源线电压对称，但因各相负载所承受的相电压不相等，将使负载不能正常工作，严重时会造成重大的事故。

因此在三相四线制供电系统中，中性线起着重要的作用，在中性线上不允许安装开关及熔断器，且中性线必须安装牢固。

3．实验实训内容与步骤（1）按图9．23所示原理电路接线；（2）检查接线无误后，将三相调压器手柄旋到输出电压为零的位置，闭合三相电源闸刀开关QS1和QS2；（3）调节三相调压器的输出手柄，使输出的相电压V220PU；（4）用电压表分别测量负载对称（采用三个均为60W的灯泡作为对称负载）、负载不对称（采用三个分别为25W、40W、60W的灯泡作为不对称负载）两种情况下加在各个灯泡上的电压以及中性点间的电压，观察灯泡的发光情况（正常、过亮、过暗、不亮），并列表进行记录；（5）拆除中线后，重复步骤（4）的过程，并列表进行记录；（6）将调压器输出电压降为零，切断三相电源开关。

三相对称负载星形接法导学案学习目标：1 理解三相对称负载星形接法2 掌握三相对称负载星形接法电压电流之间的关系学习重点：三相对称负载星形接法学习难点：三相对称负载星形接法电压电流之间的关系一、三相交流电源特点（自主探究法：请同学们回忆三相交流电基础知识，完成下列问题）【问题】所谓三相交流电路是指由三个相同、相等、在相位上互差电位角的单相交流电动势组成的电路，这三个单相交流电动势称为三相对称电动势。

三相交流电三相分别用表示。

三相电动势分别为。

三相交流电源供电采用，。

相电压：用表示线电压：用表示【展示】请完成的同学将答案展示出来。

【比一比】请大家在组长处过关，看那一组的同学最先过关。

二、三相对称负载星形接法（合作学习法：请同学们以小组为单位，阅读课本上的内容，并完成问题）【资料】电工技术基础P208【问题】各相负载的和完全的叫对称负载。

星形接法：画出星形接法的原理图和实际电路图。

【展示】请个小组展示出自己的成果。

三、三相对称负载星形接法电压电流之间的关系（引导学习法：请同学们根据老师的提示，以小组为单位完成下面的问题）【提示】三相交流对称负载星形连接，流过每一相负载的电流叫做相电流用I P 表示，流过每根相线的电流叫做线电流用I L表示，他们之间的关系为I P=I L 三相交流对称负载星形连接时，中线电流为零，在此种情况下去掉中线也不影响电路正常工作。

三相四线制去掉中线后变成三相三线制，常用于三相交流电对称负载。

而在处理三相对称负载星形联接时，对于每一相都可以单独用单相交流电来处理。

【问题】三相对称负载星形联接特点:1）相电流I P 等于线电流I L，即:2）加在负载上的相电压U P和线电压U L之间有如下关系:3）流过中性线N的电流I N 为:例题：星形连接的对称三相负载，每相的电阻R=100Ω，,接到线电压UL=380V的三相电源上，求：相电压U P，相电流I P及线电流I L.【展示】请各小组展示自己的成果。

《电工学》三相负载的联结及功率的测量实验一、实验目的1、验证对称负载作星形、三角形联接时，负载的相电压和线电压，负载的相电流和线电流的关系．2、了解不对称负载作星形联接时，中性线的作用．3、学会使用两瓦特表法测三相电路的功率。

4、会用三相瓦特表测三相电路的功率。

二、实验设备三相调压器（6KV A）1台、三相负载灯柜（3X400W）1个、交流电压表（0—300—600V）1只、交流电流表（2.5／5A）1只、单相瓦特表(150／300／600V，2.5／5A)1只、电流插头2只、表笔一对，三、实验原理和实验步骤1、三相负载的星形接法．原理简述：对于有中线的星形接法，不论负载是否对称，其线电压U L与相电压U R的关系都有U L=3U R。

如果设有中性线，在对称负载的情况下，上面关系式不变．若负载不对称，则上式不成立．此时三个相电压将是不相等的．实验步骤：(1)按电路图一接线，为了安全，实验时用三相调压器使输出线电压保持220V。

(2)测量对称负载，有中线时，三相负载的线电压、相电压和中性点电压．用一只电流表和插头测线电流、中线电流，并记录在表一中．测量对称负载，无中线时，三相负载的线电压、相电压和中性点电压．用一只电流表和插头测线电流、中线电流，并记录在表一中．(3)测量不对称负载，有中线时，三相负载的线电压、相电压和中性点电压、线电流、中线电流，记录在表一中，并观察各次实验灯泡发亮的程度．测量不对称负载，无中线时，三相负载的线电压、相电压和中性点电压、线电流、中线电流，记录在表一中，并观察各次实验灯泡发亮的程度．2、三相负载的三角形联接。

原理简述：三相负载在三角形联接时，当负载对称，有U L=U R；I L=I R当负载不对称时，电压的关系式仍然成立，电流的关系式则不成立．三相负载星形联接实验步骤．(1)、按图一电路接线，实验时三相调压器输出线电压保持220V．(2)、分别测量对称和不对称负载时的线电压、相电压、线电梳、相电流记录于表一中，并观察两种不同负载情况灯泡发亮的相对程度。