8.2 三相负载的连接

8 三相正弦交流电路

【课题名称】8.2 三相负载的连接

【课时安排】

2课时

【教学目标】

1．了解对称负载与不对称负载的概念。

2．了解对称负载星形联结的特点。

3．了解中性线的作用。

【教学重点】

重点：负载星形联结的特点

【教学难点】

难点：中性线的作用

【关键点】

理解三相负载星形联结时有中性线与无中性线时的区别

【教学方法】

理论联系实际法、多媒体演示法、讲授法、谈话法

【教具资源】

多媒体课件

【教学过程】

一、导入新课

教师可联系生产生活实际，创设具体的问题情景，如某台三相异步电动机的接线盒中有六个接线柱，这六个接线柱分别是电动机三个绕组的接头，因为每个绕组有两个接头。如果电动机的铭牌上标注着“Y”接法、额定电压“380V”，那么电动机正常工作时，其六个接线柱该如何接？又如何把其接到三相四线制供电系统中去呢？从而引出三相负载连接的学习内容。

二、讲授新课

教学环节1：三相负载的星形联结

教师活动：教师可在黑板或多媒体展示三相负载星形联结图，并给予解释和说明。然后引导学生一起学习什么是三相负载、什么是星形联结及星形联结时的特点。

学生活动：学生可在教师的引导下自主学习什么是三相负载、什么是星形联结及星形联结时的特点。

知识点：

1．三相负载：三相负载是指用三相电源供电的设备，如三相异步电动机、三相电炉等。在三相交流电路中，各相负载的大小和性质都相等（即Z U＝Z V＝Z W）的三相负载称为三相对称负载，如三相异步电动机、三相电炉等。否则，称为三相不对称负载，如三相照明电路中的负载。

2．星形联结：将各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的中性线上，把

各相负载的首端U 1、V 1、W 1分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连接方式称为三相负载有中性线的星形联结法，用符号“Y 0”表示。

3．电路特点：①负载的相电压等于电源线电压的1/3，即U P ＝U L /3。②负载的相电流等于电源的线电流，即L P I I 。

4．中线电流：流过中性线的电流称为中线电流，用I N 表示。

教学环节2： 中性线的作用

教师活动：教师可结合多媒体技术利用基尔霍夫定律及矢量图分析中性线电流与各线电流之间的关系，然后引导学生一起分析当三相负载对称时，流过中线和电流为零这一结论。

学生活动：学生可在教师的引导下，一起分析中性线电流与各线电流之间的关系及当三相负载对称时，流过中线和电流为零这一结论。

知识点：

1．三相三线制：对称三相负载作星形联结时，流过中线的电流等于零。即i N ＝0。在这种情况下，中线没有电流流过，去掉中性线也不影响三相电路的正常工作，为此常常采用三相三线制电路，。常用的三相电动机和三相变压器都是对称三相负载，都采用三相三线制供电。

2．中线的作用：三相负载在很多情况下是不对称的，最常见的照明电路就是不对称负载有中性线的星形联结的三相电路。当三相负载不对称时，各相电流的大小就不相等，中线电流就不等于零了。因此，中线就绝对不能断开。

教学环节3： 典型例题分析

教师活动：教师可在黑板或利用多媒题展示典型倒是，然后引导学生按要求一步一步对例题进行分析，从而帮助学生更好地理解中线的作用。

教学活动：学生可在教师的引导与讲解下，通过对典型例题的分析，更好地理解中线的作用。

知识点：

典型例题：我们把额定电压为220V ，功率为100W 、40W 和60W 的三个白炽灯A 、B 、C 作星形联结，然后接到相电压为220V 的三相四线制电源上。在U 、V 、W 三根相线上分别装有开关S U 、S V 、S W ，为了便于说明问题，在中线上也装有开关S N ，如图8.2所示。试分析：

①开关S U 、S V 、S W 、S N 都闭合时，白炽灯A 、B 、

C 是否都能正常发光？

②开关S U 断开，开关S V 、S W 、S N 闭合时，白炽灯A 、

B 、

C 能否正常发光？

③开关S U 、S V 断开，开关S W 、S N 闭合时，白炽灯A 、

B 、

C 能否正常发光？

④开关S N 、S U 断开，开关S V 、S W 闭合时，白炽灯A 、

图8.2

B、C能否正常发光？

提示：

在三相电路中，如果负载不对称，必须采用带中线的三相四线制供电。若无中线，可能使一相电压过低，该相用电设备不能正常工作，而另一相电压过高，导致该相用电设备烧毁。因此，在三相四线制电路中，中线的作用是使不对称负载两端的电压保持对称，从而保证电路安全可靠地工作。

注意：

在电工安全操作规程中规定：三相四线制电路中线的干线上不准安装保险丝和开关，有时还采用钢芯线来加强其机械强度，以免断开。同时，在连接三相负载时，应尽量保持三相平衡，以减小中线电流。

教学环节4：三相负载的三角形联结

教师活动：教师可通过多媒体技术或联系生产实际说明三相负载还有一种三角形联结方式。

学生活动：学生可在教师的引导下了解三相负载的另一种三角形联结方式。

知识点：

三相负载有两种接法，除了星形联接法以外，还可以是三角形联接法。将三相负载分别接到三相电源的两根相线之间，这种连接方式称为三相负载的三角形（△）联结法。三相负载作三角形联结时，电源线电压等于负载的相电压，即U L＝U△P。

三、课堂小结

教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下：

1．三相负载的星形联结。

2．中性线的作用。

3．三相负载的三角形联结。

四、课堂练习

“学习辅导与练习”同步训练8.2中的部分内容

五、课后作业

“学习辅导与练习”同步训练8.2中的部分内容

六、课后反思

通过本节课的学习，大家对三相负载的连接有了一定的认识，并对我国的电力系统的供电制有了认识。从课堂反馈来看教学目标达成率比较高。