电工技术基础与技能教案-第5章 三相正弦交流电源

电工技术基础与技能第3版教案PAGE教学对象、内容授课班级授课日期计划学时周次课次课题名称2三相正弦交流电源教学目的知识目标技能目标素养目标1.了解三相对称交流电的产生、概念；理解相序的概念。2.了解我国电力系统供电制。能绘制电压相量图1.激发学生的学习兴趣；2.培养自主探究能力、规范操作能力；3.培养学生交流合作能力、继续学习能力。重点与难点教学重点1.三相交流电源的概念；2.三相交流电源的联结方式。教学难点三相交流电的相量表示使用教材《电工技术基础与技能》机械工业出版社主编姚锦卫授课类型理实一体化教学资源常用电工工具、多媒体课件教学方法课堂上使用多媒体教学设备，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性。采用引导法、多元互动、合作学习的方法。教学实施过程教学步骤、内容教法指导时间分配一、导入新课工业上应用最多的交流电是三相交流电，单相交流电实际上也是三相交流电的一部分。三相交流电通过发电、升压、输送、降压等构成的供电系统提供给用户。引导同学们说出哪些设备用到了三相交流电锻炼学生信息归纳、总结能力，解决生活相关问题，提高学习兴趣5分钟二、知识、技能学习、态度养成训练5.1三相交流电源5.1.1三相正弦交流电源三相交流电是由三相发电机产生的。所产生的三相电动势是存在于三相交流发电机的三相绕组上。三相绕组分别称为U相、V相和W相。1.三相电动势这种大小相等、频率相同，但在相位上互差120°的电动势称为对称三相电动势。同样，最大值相等、频率相同、相位相差120°的三相电压和电流分别称为对称三相电压和对称三相电流。图5-2三相交流电波形和向量图对称三相交流电动势的相量图，如图5-2b所示。2.相序三相电动势达到最大值(振幅)的先后次序叫做相序。e1比e2超前120，e2比e3超前120，而e3又比e1超前120，称这种相序称为正相序或顺相序；反之，如果e1比e3超前120，e3比e2超前120，e2比e1超前120，称这种相序为负相序或逆相序。相序是一个十分重要的概念，为使电力系统能够安全可靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色标出U相，用绿色标出V相，用红色标出W相。公共点称为中点或零点，用N表示；从中点引出的导线称为中线，俗称零线。正序：U—V—W—U负序：U—W—V—U5.1.21.星形联结将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(尾端)连接在一点，始端U1、V1、W1(首端)分别与负载相连，这种连接方法叫做星形(Y形)连接。如图5-3所示。图5-3三相绕组的星形接法图5-4相电压与线电压的相量图从三相电源三个相头U1、V1、W1引出的三根导线叫作相线，俗称火线，任意两个火线之间的电压叫做线电压。Y形公共联结点N叫作中点，从中点引出的导线叫做中线或零线。由三根相线和一根中线组成的输电方式叫做三相四线制(通常在低压配电中采用)。2.三角形联结将三相发电机的第二绕组始端V1与第一绕组的末端U2相连、第三绕组始端W1与第二绕组的末端V2相连、第一绕组始端U1与第三绕组的末端W2相连，并从三个始端U1、V1、W1引出三根导线分别与负载相连，这种连接方法叫做三角形(△形)连接。显然这时线电压等于相电压，即UL=Up这种没有中线、只有三根相线的输电方式叫做三相三线制。特别需要注意的是，在工业用电系统中如果只引出三根导线(三相三线制)，那么就都是火线(没有中线)，这时所说的三相电压大小均指线电压UL；而民用电源则需要引出中线，所说的电压大小均指相电压UP。知识拓展高压输电通过多媒体展示，让学生有个直观的了解，随后学生自学、分组讨论总结，教师总结用万用表测量实验台上的三相电源电压，分析与单相电有何区别？用正序和负序连接三相电动机，观察电动机的转动方向。让学生在实验台上指出相线、中线。三角形联结和星形联结要对应着学习10分钟15分钟15分钟15分钟15分钟10分钟三、课堂小结及评价1.总结重要知识点2.评价各小组学习情况3分钟四、布置作业练习1：预习三相负载的联结练习2：巩固与提高1.2.2分钟五、教学后记教学对象、内容授课班级授课日期计划学时周次课次课题名称2三相负载的联结三相负载的功率教学目的知识目标技能目标素养目标1.了解星形联结方式下对称负载的线电流、相电流和中性线电流的关系，功率的计算；2.了解对称负载与不对称负载的概念，以及中线的作用。会通过互联网或图书馆查阅资料1.激发学生的学习兴趣；2.培养自主探究能力、规范操作能力；3.培养学生交流合作能力、继续学习能力。重点与难点教学重点1.三相星形负载电压、电流的计算；2.中线的作用。教学难点三相星形负载电压、电流的计算使用教材《电工技术基础与技能》机械工业出版社主编姚锦卫授课类型理实一体化教学资源常用电工工具、多媒体课件教学方法课堂上使用多媒体教学设备，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性。采用引导法、多元互动、合作学习的方法。教学实施过程教学步骤、内容教法指导时间分配一、导入新课这是一台运架一体架桥机正在秦沈铁路客运专线运梁作业。该架桥机可架设多种型号的铁路双线箱梁，为我国铁路建设提供了先进的技术设备。架桥机的卷扬机就属于三相负载。从架桥机入手，引出三相负载。引导同学们说出常见的三相负载，提高学习兴趣10分钟二、知识、技能学习、态度养成训练5.2三相负载的连接5.2.1对称三相负载的星形连接如图5-6所示。电路中流过每一相负载的电流称为相电流，分别用、、w表示，一般用表示。流过每根相线的电流称线电流，分别用、、表示，一般用表示。1.相电流与线电流三相负载星形连接的线电流等于相电流2.相电压与线电压当给定电源线电压时，由于加在各负载上的电压是相电压，故当负载为对称时，各相电压与线电压的关系为3.中线电流当三相电路中的负载完全对称时，在任意一个瞬间，三个相电流中，总有一相电流与其余两相电流之和大小相等，方向相反，正好互相抵消。所以，流过中性线的电流等于零。即对称三相交流电动势的相量图，如图5-2b所示。例5-1负载为星形连接的对称三相电路，电源线电压为380伏，每相阻抗Z＝10欧，求负载的相电压、相电流及线电流？（解略）5.2.2不对称三相由于负载阻抗的不对称，相电流也不对称，负载相电压也自然不能对称。有的相电压可能超过负载的额定电压，负载可能被损坏；有的相电压可能低些，负载不能正常工作。对于不对称的三相负载，中线不能去掉，不能在中线上安装保险丝或开关，而且要用机械强度较好的钢线作中线。5.2.3三相负载的三角形联结如果三相电路中的每一条支路所接的负载的阻抗和性质都相同，就说三相电路中负载是对称的。三相负载作三角形连接时，如图5-8所示，线电压等于相电压，无论三相负载对称与否都成立。当三相负载对称时，线电流等于相电流的倍。即：；例5-3有三个100Ω的电阻，将它们连接成星形负载，接到线电压为380V的对称三相电源上构成对称三相电路，如图5-8所示。试求：线电压、相电压、线电流和相电流各是多少。（解略）5.3三相负载的功率三相负载的有功功率等于各相功率之和，即P=P1P2P3在对称三相电路中，无论负载是星形联结还是三角形联结，由于各相负载相同、各相电压大小相等、各相电流也相等，所以三相功率为其中为对称负载的阻抗角，也是负载相电压与相电流之间的相位差。三相电路的视在功率为三相电路的无功功率为三相电路的功率因数为通过多媒体展示，让学生有个直观的了解，随后学生自学、分组讨论总结，教师总结在实验台上将三相负载连接成星型，测量器相电压、线电压、相电流、线电流。记录数据找出规律。将电路分别结成对称与不对称两种形式，分析中线的作用。10分钟10分钟5分钟10分钟15分钟5分钟20分钟三、课堂小结及评价1.总结重要知识点特别注意：三相对称负载做星形连接，即可采用三相三线制也可采用三相四线制。中性线的电流为零。三相不对称负载做星形连接，必须采用三相四线制，而且中性线不允许安装开关和熔断器，通常还要将中性线接地，以保障安全。2.评价各小组学习情况3分钟四、布置作业练习1：预习“钳形电流表测交流电流”练习2：巩固与提高1.22分钟五、教学后记教学对象、内容授课班级授课日期计划学时周次课次课题名称2三相照明电路安装与检测教学目的知识目标技能目标素养目标1.能识读电路图；2.理解中性线作用。会用钳形电流表测交流电流1.培养规范操作能力，养成认真、严谨的工作态度；2.培养团队意识。重点与难点教学重点1.电路安装2.测量交流电流教学难点对测量结果进行分析使用教材《电工技术基础与技能》机械工业出版社主编姚锦卫授课类型理实一体化教学资源钳形电流表1块、白炽灯（220V40W）4只、实训用配电板1块、导线若干教学方法课堂上使用多媒体教学设备，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性。采用引导法、多元互动、合作学习的方法。教学实施过程教学步骤、内容教法指导时间分配一、导入新课通过对称负载电路的安装与检测、不对称负载电路的安装与检测两个任务，使学生掌握专业技能、培养规范操作等职业能力。在实做中学习理论知识，可以提高学生学习兴趣按小组进行实训5分钟二、知识、技能学习、态度养成训练实训5-1三相照明电路安装与检测任务一对称负载电路安装与检测1.识读电气原理图电气原理图如图5-7所示。2.安装接线1）元器件检测2）元器件固定安装3）电路接线3.通电检测通电前进行自查和请教师检查。4.测量与分析1）学习钳形电流表的使用2）测量将测量结果记录入表格5-1.3）对测量结果进行分析任务二不对称负载电路安装与检测1.电路改装将所有开关闭合，电路中三相负载不再对称，再次测量相电压、线电流、中性线电流，记录入表格5-2，与对称负载情况对比，分析所得数据，说明中性线的作用。2.通电检测3.测量与分析操作指导钳形电流表测交流电流1.钳形电流表外形及结构2.钳形电流表使用（1）用前检查1）外观检查2）调整（2）测量3.使用注意事项对电路图进行识读根据工作任务进行分组讨论，再让一组学生说出安装的步骤及注意事项，其他同学补充在安装和检测过程中，教师巡视、指导，注意按照安装接线工艺要求进行操作指导学生先学习钳形电流表的使用，再测量10分钟20分钟15分钟10分钟10分钟8分钟三、课堂小结及评价1.对安装检测过程中出现的注意事项进行归纳、总结。2.项目评价包括：1）完成项目规范操作自评互评（占50℅）2）完成学习过程中小组自评互评（占50℅）10分钟四、布置作业练习1：预习“用电保护”练习2：P188课后练习题1.2.2分钟五、教学后记教学对象、内容授课班级授课日期计划学时周次课次课题名称2用电保护和触电急救教学目的知识目标技能目标素养目标1.熟悉电气安全操作规程；2.了解保护接零、保护接地的概念。能对触电现场进行处理1.培养规范操作能力，养成认真、严谨的工作态度；2.培养团队意识。重点与难点教学重点1.熟悉使触电者尽快脱离电源的方法；2.初步掌握触电现场进行处理。教学难点能对触电现场进行处理使用教材《电工技术基础与技能》机械工业出版社主编姚锦卫授课类型理实一体化教学资源常用电工工具、多媒体课件教学方法课堂上使用多媒体教学设备，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性。采用引导法、多元互动、合作学习的方法。教学实施过程教学步骤、内容教法指导时间分配一、导入新课通过大量的材料分析总结出触电规律：6～9月触电事故多低压设备触电事故多携带式设备和移动式设备触电事故多电气连接部位触电事故多非专业电工，合同工和临时工触电事故多错误操作和违章作业造成的触电事故多如何更安全地使用电能，对人身和设备进行保护，如果出现触电事故如何进行现场处理是本次课要解决的主要问题。学生自学、总结。向老师提问。5分钟二、知识、技能学习、态度养成训练5.4用电保护5.4.1保护接地与保护接零1.保护接地保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则当人体触及带电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路。没有装没有装保护接地的电动机装保护接地的电动机2.保护接零所谓保护接零（又称接零保护）就是在中性点接地的系统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。保护接零保护接零5.4.2触电的现场抢救1.抢救原则现场触电急救的原则可总结为八个字：迅速、就地、准确、坚持。2.使触电者尽快脱离电源的方法对低压触电，可采用“拉”、“切”、“挑”、“拽”、“垫”的方法，完成切断电源或使触电人与电源隔离。对于高压触电，则应采取通知供电部门，使触电电路停电，或用电压等级相符的绝缘拉杆拉开跌落式熔断器切断电路。为使触电者与导电体解脱，最好用一只手进行。1）触电者触及低压带电设备，救护人员应设法迅速切断电源，如拉开电源开关或刀闸、拔除电源插头等。2）使用