第4章 第1节 三相交变电流.docx

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1、第1节三相交变电流学习目标知识脉络1 .了解三相交流发电机的构造与类型.2 .了解三相交变电流的产生过程及其变 化规律.3 . 了解三相交变电源与负载的连接方 式，线电压与相电压的关系.(重点、难点)4 . 了解三相交变电流在生产、生活中的 广泛应用三相交变电流三相交变电流的产生发电机构造发电原理变化规律电源与负载的连接方式星形接法三角形接法三相交变电流先填空1 .三相交流发电机发电机组成、分类概念同时产生出三相独立的交变电流的发电机组成电枢线圈和磁极分类旋转磁极式旋转电枢式输出功率大输出功率小(2)绕组特点三个绕组具有相同的匝数、绕同，互成120。角.2 .三相交变电流的产生(1)旋转磁极式

2、发电机图 41 1(2)三相交流电的产生原理旋转磁极式发电机的三个线圈按如图4-1-1所示的方式排列，当此转子在 磁场中转动时，三个线圈都会产生感应电动势,且感应电动势的最大值、周期和 频率都相同.由于三个线圈平面在空间互成120。角，所以它们到达峰值(或零值) 的时刻不同，将依次落后三分之一个周期.(3)图象图 4123 .电源与负载的连接方式(1)常用的两种连接方式：三相四线制星形接法、三相三线制星形接法.(2)线电压和相电压线电压：火线与火线之间的电压,一般为380 V.相电压：火线与中线之间的电压,一般为220 V.两者关系：在星形接法中u线=5u相.再判断1 .三相交流发电机的三个线

3、圈的每一个线圈都可以单独向外供电.(J)2 .三相交流发电机的三个线圈产生的电动势不同时达到最大值.(J)3 .三相交流发电机线圈采用星形接法时，负载也必须采用星形连接.(X)后思考你知道你们家乡的照明电压是多少吗？它是什么电压？【提示】 生活中的照明电压是220 V,它是相电压.合作探讨在日常生活中，我们能看到电视机、洗衣机等用电器的电源插头有三只引脚, 而录音机、影碟机等用电器的电源插头只有两只引脚.探讨1：这些用电器用的是三相交变电流还是单相交变电流？【提示】 三相电广泛用于工业生产，居民用电在多数情况下都是单相的.与 此相应，三相插头和插座多用于工业，而单相插头和插座则多用于一般家庭、

4、学 校和事业单位.但为安全起见，一般家用或办公用电器的外壳上都接地线，以保 证万一发生漏电时，不会导致接触电器的人体遭受电击.这样的电器，其电源插 头都做成三只引脚，如电冰箱、洗衣机、电熨斗等.其中一个较粗或较长的引脚 是专门用于接地的，而另外两只脚则用于和单相电源的火线与零线接通.因此， 与之配套的插座也一律是三孔的.探讨2：三相的“相”是什么意思？【提示】 相，就是电源组；三相，就是3个电源组.探讨3：三相交流发电机和单相发电机有何相同点和不同点？【提示】 单相发电机只有一组线圈，只产生一相交变电动势.三相交流发 电机有三组互成120。的线圈，产生三相独立的交变电流，每组线圈产生交变电 动

5、势的原理跟单相发电机的原理相同，都是靠线圈和磁场发生相对运动，利用电 磁感应现象产生交变电流.核心点击1 .三相交变电流的产生三相交流发电机内装有三个完全相同的线圈，三个线圈平面互成120。角放 置在同一磁场中.以旋转磁极式发电机为例，当转子磁场匀速转动时，等效于定 子线圈做切割磁感线运动，由于定子的三个线圈相同，三个线圈平面在空间互成 120。角.故能产生三相交变电流.2 .三相电流的异同(1)相同点：同为正弦式交流电，Egl大=巾E有效.具有相同的周期.具有相同的峰值和有效值.相邻两相间有相同的相位差.(2)不同点：它们达到最大值(或零值)的时刻不同，依次落后上个周期.3 .瞬时值表达式三

6、个绕组(AX、BY. Cz)中产生的感应电动势可用函数分别表示为eA=Em sin2兀4兀coty CB=En sin(% 一 )，Em si(coZ - ).4 .图象描述图 4- 1 35.电源与负载的几种连接方式及特点负载特点三相负载对称三相负载不对称有无 中线中线中无电流，可以去掉中线中有电流，必须 保留中线连接方式三相三线制星形接法三相三线制三角形接 法三相四线制星形接法线相U线相U线=U相U线U相关系I线=/相I线相I线=/相5 .下列关于三相交变电流的产生原理的说法中正确的是（）A.发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向，互成60B.在转动过程中，每个绕组产生的感应电动势的最大值和

7、周期都相同C.在转动过程中，某时刻每个绕组产生的感应电动势的瞬时值相同D.在转动过程中，每个绕组独立产生的感应电动势的瞬时值、最大值、周 期都不相同【解析】 三个绕组匝数相同，绕向相同，互成120,所以每个绕组产生 的电动势最大值相同，周期频率相同，但瞬时值不同，到达最大值的时间依次落 后 773, B 对，A、C、D 错.【答案】B6 .下列关于三相交流发电机的说法中，正确的是（）A.三个线圈都不可以单独向外供电B.三个线圈发出交流电的有效值的时间依次相差773C.三个线圈发出交流电的瞬时值的时间依次相差773D.三个线圈发出交流电的最大值的时间依次相差773【解析】产生三相交变电流的三个线

8、圈是相互独立的，每一个都相当于一 个独立的电源可以单独供电，只是它们到达最大值的时间依次相差三分之一周 期，故A错误，D正确；三个线圈发出交流电的有效值任何时刻都相同，B错 误；由三相交变电动势的图象（如图）可知：选项C错误.【答案】D7 .在三相交流电源上按星形接法连接相同的负载1、2、3,如图4-1-4 所示，NN是中性线.已知负载1上的电压为220 V,电流为15A.现以/表示 中性线上的电流，。表示P、Q两点间的电压，则（）【导学号：050020881A. =15A, /=440 VB. /=45A, t=380VC. /=0, /=440 VD. I=Q, U=380V图414【解析】 负载使用的星形接法，相电压与线电压的关系是。线=小。桓， 因为相电压为220 V,所以线电压为380 V, P、Q间的电压为线电压；由于三相 负载对称，所以中性线上电流为0.【答案】D区分星形接法与三角形接法区分星形接法还是三角形接法的关键是看每相负载两端分别与什么线连接， 若三相负载连接于一点，负载的另一端分别与三根相线相连，则属于星形连接， 若三相负载每相两端都分别连接两根相线，则属于三角形接法.