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5 三相正弦交流电路
【课题】
5.1 三相正弦交流电源
【教学目标】
知道三相电源的概念。
【教学重点】
1．三相交流电源的概念。
2．三相四线制供电方式。
【教学难点】
三相四线制供电线电压与相电压关系及矢量图。
【教学过程】
【一、复习】
1．单相正弦交流电基本概念。
2．正弦交流电旋转矢量表示法。
【二、引入新课】
从理论上讲，把三个单相正弦交流电按一定方式连接起来，就可以构成三相交流电源，但实际工作中，它是由三相交流发电机产生的。
【三、讲授新课】
5.1 三相正弦交流电源
1．三相交流电源：三个幅值相等、频率相同、相位互差(120)的单相交流电源按规定的方式组合而成的电源。
2．三相交流电路（简称三相电路）：由三相交流电源与三相负载共同组成的电路。
3．星形联结（也称为Y形联结）：连接方式如图5.1所示。电源对外有四根引出线，这种供电方式称为三相四线制。
图5.1　三相电源的星形联结
4．中性点：在图5.1所示三相四线制供电电源中，将三个绕组的末端U2、V2、W2连接在一起的点。实际应用中常将该点接地，所以也称为零点。
5．中性线：从中性点（或零点）引出的导线，也称零线、地线。用字母N表示。
6．相线（端线）：三个绕组的始端引出的导线，也称火线。分别用字母U1、V1、W1表示。
7．三相三线制：如果只将三相绕组按星形联结而并不引出中性线的供电方式。
8．相电压：将负载连接到每相绕组两端（即连接在端线和中性线之间），负载可得到的电压，用UP表示。其正方向规定由绕组始端指向末端，其瞬时值表达式为
uU =UPsin t
uVUP sin ( t )
uWUP sin ( t )
其波形图和矢量图如图5.2所示。
（a）波形图 （b）矢量图
图5.2　三相电源相电压波形和矢量图
9．线电压：将负载连接到两相绕组端线之间（任意二根端线之间），负载得到到的电压，用UL表示，其瞬时值表达式为
uUV uU uV
uVWuV uW
uWUuW uU
用矢量法进行计算
UUVUU –UV
U VWUV –UW
UWUUW –UU
矢量图如图5.3所示。
图5.3 三相电源相电压、线电压的关系
10．相电压和线电压关系
UUVUU
UVW UV
UWUUW
或
U LU P
结论：
（1）三个线电压有效值相等，都等于相电压的倍，在相位上分别超前对应的相电压 。各线电压的相位差亦是 （120）。
（2）三相四线制供电方式，不但相电压对称，而且线电压也是对称的。
[例5.1]　三相四线制供电系统，已知相电压为220 V，试求线电压为何值？
[解]
ULUP 220V380 V
【四、小结】
1．三相交流电源是指三个频率相同、最大值相同、相位互差120o的单相交流电源按一定方式组合成的电源系统。
2．三相交流电源的三相四线制供电系统可提供两种等级的电压：线电压和相电压。其关系为：UL = U P，各线电压超前对应的相电压30o。
3．线电压：任意两根端线之间的电压。
4．相电压：任意一根端线与中性线之间的电压。
【五、习题】
三、填空题：1、2。

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