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章节课题 7-1 三相交流电的产生及三相电源的连接 课时 2节
教 学 目 的 1. 熟练掌握：三相电源的星型连接方式，线、相电压的概念，三相电源作星型连接时线、相电压之间的关系。 2. 正确理解：三相电源作星型连接时线、相电压之间的关系。 3. 一般了解：三相交流电的产生。
重点难点 重点：三相交流电的产生，.线、相电压的概念以及两者之间的关系 难点：线、相电压的概念以及两者之间的关系
教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。
教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社
作业 P207 7-2-1
课 后 小 结 1当转子在原动机的驱动下作匀速转动时，定子绕组便产生三相对称的正弦电压。相序一但确定，不可随意改动。.每相电源绕组的首端和尾端之间的电压称为相电压；三相电源任意两个端线之间的电压称为线电压。 4.当三相发电机作星形连接时，线电压在数值上等于相电压的 倍，在相位上线电压超前相电压30o电角，三个线电压在相位上也是互差120o电角，所以电源的线电压也是对称的
教学内容 7-1 三相交流电的产生及三相电源的连接 教学目的 掌握：三相电源的星型连接方式，线、相电压的概念，三相电源作星型连接时线、相电压之间的关系。 理解：三相电源作星型连接时线、相电压之间的关系。 了解：三相交流电的产生。 技能要求 掌握：三相电源两类电压的测定和比较。 了解：三相发电机的工作原理。 教学内容 7-1 三相交流电的产生 及三相电源的连接 7.1.1 三相交流电的产生 图7-2是三相发电机示意图，主要是由定子和转子两大部分组成 定子内圆周表面的槽内装有结构完全相同、在空间彼此相隔120o机械角的3个绕组U1－U2、V1－V2、W1－W2，分别称为U相绕组、V相绕组、W相绕组。U1、V1和W1是3个绕组的首端；U2、V2和W2是3个绕组的尾端。发电机转子具有一 对N、S磁极，磁极的表面形状比较特殊，它使磁感应强度在转子表面按正弦规律分布。当转子在原动机的驱动下作匀速转动时，定子绕组由于切割磁力线便产生一组频率相同、幅值相等，相位上互差120o电角的正弦电压。
教学内容 当发电机的转子逆时针旋转时，若以U相电压为参考相，则可写出3个电压的瞬时表达式为： uU = uV = uW = 三相正弦交流电压的波形及矢量如图7-3 所示。三相交流电压在相位上除了互差120o电角之外，还有一个先后顺序问题，取一相为参考，把3个电压到达正的最大值的先后顺序称为“相序”。 a）波形图 b）矢量图 图7-3三相正弦交流电波形图和矢量图 正相序为：以U相为参考，V相落后U相120o，W相又落后V相120o，相序为U→V→W；如将V、W的位置对调，相序为U→W→V，则称为逆相序。在电路分析中，一般都是按正相序来分析，图7-3所示的波形图和矢量图均为正相序。在供电电路中，相序一但确定，不可随意改 动，因为工作在交流电路中的电动机当相序改变后，要反方向旋转。 7.1.2 三相电源的星形（Y）连接及线相电压 1．三相电源的星形（Y）连接 如果将三相绕组的两端分别接上负载，就构成图7-4 所示的3个互不相接的单相电路 互不相接的单相电路。显然，这种连接方式仍需6根导线，体现 教学目的 掌握：三相电源的星型连接方式，线、相电压的概念，三相电源作星型连接时线、相电压之间的关系。 理解：三相电源作星型连接时线、相电压之间的关系。 了解：三相交流电的产生。 技能要求 掌握： 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解： 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质（如硅和锗）。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比，半导体的导电能力则会根据周围状态（或条件）改变其性质。如温度升高，光照增强，掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后，使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，可得到二种不同类型的半导体：N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 路。显然，这种连接方式仍需6根导线，体现不出三相交流电的优点，因此，不采用这种连接方式，而是把三相交流电源的3个绕组接成星形。将发电机3个绕组的尾端U2、V2、W2连接在一起的接法，称为星形连接。3个尾端的连接点N称为中性点，如图7-5a所示。如果将负载也作星形连接，N‘为连接点，并且将负载和电源如图连接，于是N和N‘之间的3根导线就可以用一根导线来代替，这样，就把互不相连的3个单相电路连接成了如图7-5a 所示的三相四线制电路。 这样连接省去了两根导线，且对负载的工作毫无影响，因为负载上所承受的电压与图7-4相同。为了使中性线与大地电位相同，在低压供电中，N点由接地体与大地相连。三相电源在作星形连接时，绕组可省略不画出，而用图7-5b所示的简化电路 来代替。 图7-4 3个绕组各作单相连接 a）电源和负载的星形连接 b) 简化画法 图7-5 三相四线制电路 教学目的 掌握：二极管的基本特性；二极管和三极管器件的外形和电路符号；三极管的电流分配关系。 理解：二极管的伏安特性曲线和主要参数；三极管的放大作用和主要参数。 了解： 三极管场效应管的结构，场效应管的分类。 技能要求 掌握： 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解： 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质（如硅和锗）。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比，半导体的导电能力则会根据周围状态（或条件）改变其性质。如温度升高，光照增强，掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后，使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，可得到二种不同类型的半导体：N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 2．线电压和相电压 在三相电路中，每相电源绕组的首端和尾端之间的电压称为相电压，瞬时值用uU、uV、uW表示，有效值用UU、UV、UW表示。三相电源任意两个端线之间的电压称为线电压，瞬时值用uUV、uVW、uWU表示，有效值用UUV、UVW、UWU表示。下面就来分析相电压和线电压之间的关系。 参见图7-5a所示，根据基尔霍夫电压定律可知，星形连接的三相电源的线电压瞬时值与相电压的瞬时值之间有以下关系 uUV = uU－uV uVW = uv－uW uWU = uW－uU 将电压的瞬时值用矢量表示，表达式为 根据矢量表达式，可作出线电压和相电压的矢量图，如图7-6所示。从矢量图可见，线电压在相位上超前相电压30o电角 ，它们的数值关系为 图7-6线电压和向电压矢量图 单相电路。显然，这种连接方式仍需6根导线，体现不出三相交流电的优点，因此，不采用这种连接方式，而是把三相交流电源的3个绕组接成星形。将发电机3个绕组的尾端U2、V2、W2连接在一起的接法，称为星形连接。3个尾端的连接点N称为中性点，如图7-5a所示。如果将负载也作星形连接，N‘为连接点，并且将负载和电源如图连接，于是N和N‘之间的3根导线就可以用一根导线来代替，这样，就把互不相连的3个单相电路连接成了如图7-5a 所示的三相四线制电路。 这样连接省去了两根导线，且对负载的工作毫无影响，因为负载上所承受的电压与图7-4相同。为了使中性线与大地电位相同，在低压供电中，N点由接地体与大地相连。三相电源在作星形连接时，绕组可省略不画出，而用图7-5b所示的简化电路 来代替。 图7-4 3个绕组各作单相连接 a）电源和负载的星形连接 b) 简化画法 图7-5 三相四线制电路 教学目的 掌握：二极管的基本特性；二极管和三极管器件的外形和电路符号；三极管的电流分配关系。 理解：二极管的伏安特性曲线和主要参数；三极管的放大作用和主要参数。 了解： 三极管场效应管的结构，场效应管的分类。 技能要求 掌握： 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解： 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质（如硅和锗）。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比，半导体的导电能力则会根据周围状态（或条件）改变其性质。如温度升高，光照增强，掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后，使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，可得到二种不同类型的半导体：N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 从矢量图可见，线电压在相位上超前相电压30o电角 ，它们的数值关系UUV = 2UUcos30o UU，用UL表示线电压的有效值，用UP表示相电压的有效值，根据上式可写出一般式为 UL = UP 通过以上分析可知，当三相发电机作星形连接时，线电压在数值上等于相电压的倍，在相位上线电压超前相电压30o电角，三个线电压在相位上也是互差120o电角，所以电源的线电压也是对称的。 例：已知我国低压电网的相电压有效值为220V，求线电压为多少？ 解：UL = UP = 220 V = 380 V 结论： 1.我国低压采用的供电制式为三相四线制（见图7-7所示），三条相线（相线又称火线）和一条中性线（又称零线）。三条相线之间的电压（线电压）为380V，三个相线到中性线之间的电压(相电压)为220V。中性线在变压器的下面接到大地，但相电压上的负载必须接到中性线上，而不能直接接地。 2. 相序为U→V→W，是正相序；相序为U→W→V，是负相序。相序的概念很重要，相序接反，电动机反转。 单相电路。显然，这种连接方式仍需6根导线，体现不出三相交流电的优点，因此，不采用这种连接方式，而是把三相交流电源的3个绕组接成星形。将发电机3个绕组的尾端U2、V2、W2连接在一起的接法，称为星形连接。3个尾端的连接点N称为中性点，如图7-5a所示。如果将负载也作星形连接，N‘为连接点，并且将负载和电源如图连接，于是N和N‘之间的3根导线就可以用一根导线来代替，这样，就把互不相连的3个单相电路连接成了如图7-5a 所示的三相四线制电路。 这样连接省去了两根导线，且对负载的工作毫无影响，因为负载上所承受的电压与图7-4相同。为了使中性线与大地电位相同，在低压供电中，N点由接地体与大地相连。三相电源在作星形连接时，绕组可省略不画出，而用图7-5b所示的简化电路 来代替。 图7-4 3个绕组各作单相连接 a）电源和负载的星形连接 b) 简化画法 图7-5 三相四线制电路 教学目的 掌握：二极管的基本特性；二极管和三极管器件的外形和电路符号；三极管的电流分配关系。 理解：二极管的伏安特性曲线和主要参数；三极管的放大作用和主要参数。 了解： 三极管场效应管的结构，场效应管的分类。 技能要求 掌握： 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解： 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质（如硅和锗）。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比，半导体的导电能力则会根据周围状态（或条件）改变其性质。如温度升高，光照增强，掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后，使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，可得到二种不同类型的半导体：N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。

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