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文檔簡(jiǎn)介
第2章正弦交流電路2.2正弦量的表示方法2.1交流電路的基本概念2.3單相交流電路2.4
三相交流電路第2章正弦交流電路2.2正弦量的表示方法2.11第2章正弦交流電路1.理解正弦交流量的特征及其各種表示方法;2.理解電路基本定律的相量形式及阻抗;
熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法,會(huì)畫(huà)相量圖。;3.掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算,了解瞬時(shí)功率、無(wú)功功率和視在功率的概念;4.了解提高功率因數(shù)的意義和方法。本章要求第2章正弦交流電路1.理解正弦交流量的特征及其各種表示方2一、交流電的概念如果電流或電壓大小和方向隨時(shí)間變化而變化,則此種電流稱為交流電流或電壓。
TutuTt2.1交流電路的基本概念一、交流電的概念如果電流或電壓大小和方向隨時(shí)間變化而變化3如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,則該電路稱為正弦交流電路。
正弦交流電路ti如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化41、正弦波的三要素i :
電流幅值(最大值):
角頻率(弧度/秒):
初相角三要素:2.2
正弦量的特征量及表示方法1、正弦波的三要素i :電流幅值(最大值)三要素:5為正弦電流的最大值正弦波三要素一--幅值最大值電量名稱必須大寫(xiě),下標(biāo)加m。如:Um、Im為正弦電流的最大值正弦波三要素一--幅值最大值電量名6
描述變化周期的幾種方法1.周期
T:變化一周所需的時(shí)間
單位:秒,毫秒..正弦波三要素二--角頻率3.角頻率
ω:每秒變化的弧度
單位:弧度/秒2.頻率
f:每秒變化的次數(shù)
單位:赫茲,千赫茲...iT描述變化周期的幾種方法正弦波3.角頻率ω:每秒變7正弦波三要素三--初相位:
t=0
時(shí)的相位,稱為初相位或初相角。說(shuō)明:
給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn),常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。i:正弦波的相位角簡(jiǎn)稱相位正弦波:t=0時(shí)的相位,稱為初相位或初相角。說(shuō)明8()()2121
jjjwjwj-=+-+=tt
兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差(初相差)
t>0=0<0()()2121jjjwjwj-=+-+=tt9兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同相位落后于相位滯后領(lǐng)先于相位超前相位差為0與同相位兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同落后于相領(lǐng)先于相相位差為0與同相位10幅度:已知:頻率:初相位:A例:幅度:已知:頻率:初相位:A例:1121
jjj-=90-(-90)=180=()()2211
sin
sinw90w-=+
=tIitIimm90如果相位差為+180或-180,稱為兩波形反相21jjj-=90-(-90)=180=(12則有(均方根值)可得當(dāng)
時(shí),交流直流有效值電量必須大寫(xiě),如:U、I交流電流i通過(guò)電阻R在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電流I通過(guò)同一電阻在同一時(shí)間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,則稱I的數(shù)值為i的有效值2有效值則有(均方根值)可得當(dāng)時(shí),交流直流有效值電量必須大寫(xiě),如:13可得當(dāng)
時(shí),i=2Isin(t+)i可寫(xiě)為:同理:u=Umsin(t+)2mUU=u=2Usin(t+)u可寫(xiě)為:可得當(dāng)時(shí),i=2Isin(t+)i可寫(xiě)為:同理142.2正弦量的表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式相量波形圖i正弦波的表示方法:相量加減和表示是他的重點(diǎn)2.2正弦量的表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式相量波形圖i正弦15有效值1.描述正弦量的有向線段稱為相量(phasor)。若其幅度用最大值表示,則用符號(hào):最大值相量的書(shū)寫(xiě)方式2.在實(shí)際應(yīng)用中,幅度更多采用有效值,則用符號(hào):mUmIUI3.相量符號(hào)U、I
包含幅度與相位信息。mUU或有效值1.描述正弦量的有向線段稱為相量(phasor)16正弦波的相量表示法舉例例1:將u1、u2
用相量表示
相位:幅度:相量大小設(shè):U1U2相位哪一個(gè)領(lǐng)先?哪一個(gè)落后?U2U11超前于2正弦波的相量表示法舉例例1:將u1、u2用相量表示相位17同頻率正弦波的相量畫(huà)在一起,構(gòu)成相量圖。例2:同頻率正弦波相加--平行四邊形法則U2U1Uu=u1+u2=()2221
sin2
jw+==tUu()11
sin2jw+tUu()
sin2jw+tU21UUU+=同頻率正弦波的例2:同頻率正弦波相加--平行四邊形法則U218U2U1U–==180o–
用余弦定理求U:U2=U12+U22–2U1U2cosU2U1U用正弦定理求角:sinUU2sin
==1+()
sin2jw+tUu=U2U1U–==180o–用余弦定理求U:U2=19注意:1.只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫(huà)在一張相量圖上,不同頻率不行。注意:1.只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不可以。220波形圖瞬時(shí)值相量圖小結(jié):正弦波的三種表示法TiUI波形圖瞬時(shí)值相量圖小結(jié):正弦波的三種表示法TiUI21符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值---小寫(xiě)u、i有效值---大寫(xiě)U、I復(fù)數(shù)、相量---大寫(xiě)+“.”U最大值---大寫(xiě)+下標(biāo)符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值---小寫(xiě)u、i有效值---大寫(xiě)U、I22一、電阻電路uiR根據(jù)歐姆定律
設(shè)則
2.3單相交流電路
2.3.1
簡(jiǎn)單單相交流電路一、電阻電路uiR根據(jù)歐姆定律設(shè)則2.3單相交23tItRURuitUuwwwsin2sin2sin2====1.頻率相同2.相位相同3.
有效值關(guān)系:電阻電路中電流、電壓的關(guān)系RIU=UI5.相量圖tItRURuitUuwwwsin2sin2sin2====24電阻電路中的功率
uiR1.瞬時(shí)功率
p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)=2UIsin2t電阻電路中的功率uiR1.瞬時(shí)功率p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電252.(耗能元件)結(jié)論:1.隨時(shí)間變化ωtuipωt電阻的瞬時(shí)功率波形圖p=2UIsin2t2.(耗能元件)結(jié)論:1.262.平均功率(有功功率)P:一個(gè)周期內(nèi)的平均值
大寫(xiě)
uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R2.平均功率(有功功率)P:一個(gè)周期內(nèi)的平均值272.電感電路
基本關(guān)系式:設(shè)cos2==tLIdtdiLuww則iuL)90sin(2o+=tUw)90sin(2o+=tIwXL2.電感電路基本關(guān)系式:設(shè)cos2==tLIdtdiLuw28電感電路中電流、電壓的關(guān)系
1.頻率相同2.相位相差
90°
(u
領(lǐng)先
i
90
°))90sin(2o+=tUuwiu設(shè):其中:U=IXL,XL=L電感電路中電流、電壓的關(guān)系1.頻率相同293.有效值感抗(Ω)定義:3.有效值感抗(Ω)定義:30電感電路中的功率1.瞬時(shí)功率
p:iuL電感電路中的功率1.瞬時(shí)功率p:iuL31儲(chǔ)存能量P<0釋放能量+P>0P<0可逆的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程uiuiuiui+PP>0uiiuL電壓電流實(shí)際方向p為正弦波,頻率加倍儲(chǔ)存P<0釋放+P>0P<0可逆的uiuiuiui+P322.平均功率P(有功功率)結(jié)論:純電感不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量交換(能量的吞吐)2.平均功率P(有功功率)結(jié)論:純電感不消耗能量,333.無(wú)功功率QQ的單位:乏、千乏(var、kvar)
Q的定義:電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。3.無(wú)功功率QQ的單位:乏、千乏(var、kvar)34基本關(guān)系式:設(shè):三、電容電路uiC則:基本關(guān)系式:設(shè):三、電容電路uiC則:35
1.頻率相同2.相位相差90°(i領(lǐng)先u90°
)電容電路中電流、電壓的關(guān)系iu1.頻率相同2.相位相差90°(i領(lǐng)先u363.有效值或容抗(Ω)定義:I則:3.有效值或容抗(Ω)定義:I則:37電容電路中的功率ui1.瞬時(shí)功率p電容電路中的功率ui1.瞬時(shí)功率p38充電p放電放電P<0釋放能量充電P>0儲(chǔ)存能量uiuiuiuiiuωt充電p放電放電P<0釋放充電P>0儲(chǔ)存uiuiuiu392.平均功率P2.平均功率P40瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值(吞吐規(guī)模)3.無(wú)功功率Q(電容性無(wú)功取負(fù)值)單位:var,乏瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值(吞吐規(guī)模)3.無(wú)功功率Q(電容性無(wú)41例uiC解:電流有效值求電容電路中的電流已知:C=1μF求:I、iV例uiC解:電流有效值求電容電路中的電流已知:C=1μF42瞬時(shí)值i領(lǐng)先于u90°電流有效值瞬時(shí)值i領(lǐng)先于u90°電流有效值43
4、R-L-C串聯(lián)交流電路一、電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系uRLCi4、R-L-C串聯(lián)交流電路一、電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系uRL44若其中:若其中:45當(dāng)
時(shí),表示u領(lǐng)先i--電路呈感性當(dāng)時(shí),
表示u、i同相--電路呈電阻性當(dāng)
時(shí),表示u落后i
--電路呈容性當(dāng)時(shí),46R-L-C串聯(lián)交流電路——相量圖先畫(huà)出參考相量RLC相量表達(dá)式:R-L-C串聯(lián)交流電路——相量圖先畫(huà)出參RLC相量表達(dá)式:47阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系有效值:阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系有效值:48電壓三角形和功率三角形的關(guān)系cos稱為功率因數(shù)在R、L、C串聯(lián)的電路中,儲(chǔ)能元件L、C不消耗能量,但存在能量吞吐,吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。電壓三角形和功率三角形的關(guān)系cos稱為功率因數(shù)在49日常生活中很多負(fù)載為感性的,其等效電路及相量關(guān)系如下圖。uiRLCOSI當(dāng)U、P一定時(shí),希望將COS提高2.3.3功率因數(shù)的提高P=PR=UICOS其中消耗的有功功率為:日常生活中很多負(fù)載為感性的,uiRLCOSI當(dāng)U、P一50負(fù)載iu說(shuō)明: 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān),與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。功率因數(shù)和電路參數(shù)的關(guān)系RZ負(fù)iu說(shuō)明: 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)功率因數(shù)51例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大
供電局一般要求用戶的
,否則受處罰。
例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電供電局一般要求52純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)空載滿載
日光燈
(R-L-C串聯(lián)電路)常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或電動(dòng)機(jī)空載日53提高功率因數(shù)的原則:
必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即:加至負(fù)載上的電壓U和負(fù)載的有功功率P不變。提高功率因數(shù)的措施:uiRL并電容C提高功率因數(shù)的原則:必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。54并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC設(shè)原電路的功率因數(shù)為cosL,要求補(bǔ)償?shù)絚os須并聯(lián)多大電容?(設(shè)U、P、為已知)iCiRL并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC設(shè)原電路的功率因數(shù)為c55分析依據(jù):補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知:分析依據(jù):補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知:56iuRLCP=40W,U=220V,f=50Hz,cosL=0.5,cos=1并聯(lián)電容C=4.5F并聯(lián)電容前I=0.36A并聯(lián)電容后I=0.18AiuRLCP=40W,U=220V,f=50Hz,cosL57呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭??理論上可以補(bǔ)償成以下三種情況:功率因素補(bǔ)償問(wèn)題(一)呈電阻性呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭?8
2.4三相交流電路
一、三相交流電源
1
、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生
2、三相交流電源的連接二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算
1、星形接法及計(jì)算
2、三角形接法及計(jì)算
2.4三相交流電路一、三相交流電源59一、三相交流電源1、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NSAXe在兩磁極中間,放一個(gè)線圈。根據(jù)右手定則可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其方向由AX。讓線圈以的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。合理設(shè)計(jì)磁極形狀,使磁通按正弦規(guī)律分布,線圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢(shì)。一、三相交流電源1、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NSAXe在兩磁60(1)三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生???AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定子中放三個(gè)線圈:AXBYCZ首端末端三線圈空間位置各差120o轉(zhuǎn)子裝有磁極并以的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。(1)三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生???AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定61(2)三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征:大小相等,頻率相同,相位互差120o。三角函數(shù)式(2)三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征:三角函數(shù)式62相量表示式及相互關(guān)系Em
0°120°240°360°t120°120°120°相量表示式及相互關(guān)系Em0°120°240°360°63二、三相交流電源的連接1、星形接法AXYCBZN
(1)連接方式二、三相交流電源的連接1、星形接法AXYCBZN(1)連64(中線)(火線)(火線)(火線)AXYCBZN三相四線制供電火線(相線):ABC中線(零線):N(中線)(火線)(火線)(火線)AXYCBZN三相四線火線(652.三相電源星形接法的兩組電壓相電壓:火線對(duì)零線間的電壓。ACBN120120120三個(gè)相電壓是對(duì)稱的UP代表電源相電壓的有效值2.三相電源星形接法的兩組電壓相電壓:火線對(duì)零線間的電壓66線電壓:火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的正方向線電壓:火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的67線電壓和相電壓的關(guān)系:30線電壓和相電壓的關(guān)系:3068同理:三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的:大小相等,為相電壓的倍,相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)的相電壓30°,互成120°相位差。同理:三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的:大小相等,為相電壓的69線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式:---為電源的相電壓---為電源的線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式:---為電源的相電壓70星形接法ACB
NZZZ二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三角形接法ACBZZZ???負(fù)載有兩種接法:星形接法ACBNZZZ二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三角形接71ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流):1、三相對(duì)稱負(fù)載星形接法及計(jì)算線電流(火線上的電流):ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流):1、三相對(duì)稱負(fù)載星形接72
ACBNZZZ(1)星形接法特點(diǎn)相電流=線電流:零線電流ACBNZZZ(1)星形接法特點(diǎn)相電流=線電流:73*負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZ*負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZ74(2)負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法ACBNZZZ線電流、相電流計(jì)算通式:(2)負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法ACBNZZZ線電流、相電751.負(fù)載不對(duì)稱時(shí),各相單獨(dú)計(jì)算。如:已知:三相負(fù)載R、L、C以及三相線電壓:求:各相、各線及中線電流CRABNLC1.負(fù)載不對(duì)稱時(shí),各相單獨(dú)計(jì)算。如:已知:求:各相、76解:(1)
CRABNLC相電壓線電壓解:(1)CRABNLC相線77CRABNLC令:則相電壓為:CRABNLC令:則相電壓為:78(2)相電流CRABNLC(2)相電流CRABNLC79(3)中線電流(4)相量圖(3)中線電流(4)相量圖802.負(fù)載對(duì)稱時(shí),只需計(jì)算一相。如:則:據(jù)此可直接得出另兩相電流:(中線電流為0)3.負(fù)載對(duì)稱,只要求電流、電壓大小時(shí),僅算一相有效值即可。2.負(fù)載對(duì)稱時(shí),只需計(jì)算一相。如:則:據(jù)此可直接得出另81負(fù)載對(duì)稱時(shí)零線是否可以取消?答:Y形連接,三相完全對(duì)稱時(shí),零線可以取消。稱為三相三線制。ACBZZZ負(fù)載對(duì)稱時(shí)零線是否可以取消?答:Y形連接,三相完全對(duì)稱時(shí),零82三相三線制供電時(shí),若各相負(fù)載不相等,將如何?AN'NCB求:各相負(fù)載電流。已知:每盞燈的額定值為:220V、100W三相三線制供電時(shí),若各相負(fù)載不相等,將如何?AN'NCB求:83應(yīng)用實(shí)例----照明電路ACB.........一組二組三組N正確接法:每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為:每組燈的數(shù)量可以不等,但每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。能否取消中線?應(yīng)用實(shí)例----照明電路ACB.........一組二組三組84關(guān)于零線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí),負(fù)載上可能得到大小不等的電壓,有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓,有的達(dá)不到額定電壓,都不能正常工作。比如,照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱,所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電,而且必須保證零線可靠。中線的作用在于,使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開(kāi),其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。
關(guān)于零線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí),負(fù)載上可能得到852、三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn):負(fù)載的相電壓=電源的線電壓2、三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn):負(fù)載的相電壓=電源的線電壓86各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA每相負(fù)載電流線電流各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA每相負(fù)載電流線電流87(2)負(fù)載對(duì)稱時(shí)(ZAB=ZBC=ZCA=Z),各相電流有效值相等,相位互差120。有效值為:ACBZABZBCZCA(1)負(fù)載不對(duì)稱時(shí),先算出各相電流,然后計(jì)算線電流。(2)負(fù)載對(duì)稱時(shí)(ZAB=ZBC=ZCA=Z),各相電流有88同理:設(shè):負(fù)載為阻性的,阻抗角為0
。負(fù)載對(duì)稱時(shí),三角形接法線、相電流的相位關(guān)系A(chǔ)BC同理:設(shè):負(fù)載為阻性的,阻抗角為0。負(fù)載對(duì)稱時(shí),89負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB負(fù)載對(duì)稱三角形接法,負(fù)載兩端的電壓等于電源的線電壓;線電流是相電流的倍,相位落后對(duì)應(yīng)的相電流30°。負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB負(fù)載對(duì)稱三角形接法,負(fù)載90三相交流電路的小結(jié)(1)--三相電源三相四線制ACBN三相電源一般都是對(duì)稱的,而且多用三相四線制接法。三相交流電路的小結(jié)(1)--三相電源三相四線制ACBN三相電91三相交流電路的小結(jié)(2)--三相負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載ACBNZZZACBZZZ三相交流電路的小結(jié)(2)--三相負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載ACB92三相交流電路的小結(jié)(3)--三相電路計(jì)算負(fù)載形接法對(duì)稱負(fù)載時(shí):各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱時(shí):負(fù)載對(duì)稱時(shí):電壓對(duì)稱、電流對(duì)稱,只需計(jì)算一相。求電表讀數(shù)時(shí),可只算有效值,不算相位。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。負(fù)載Y形接法對(duì)稱負(fù)載時(shí):三相交流電路的小結(jié)(3)--三相電路計(jì)算負(fù)載形接法對(duì)稱負(fù)載93三相交流電路的小結(jié)(4)--三相功率計(jì)算三相總功率:負(fù)載對(duì)稱時(shí):和接法無(wú)關(guān)三相交流電路的小結(jié)(4)--三相功率計(jì)算三相總功率:負(fù)載對(duì)稱94知識(shí)鏈接1.電磁感應(yīng)定律2.
渦流現(xiàn)象3.
電磁爐的原理知識(shí)鏈接1.電磁感應(yīng)定律2.渦流現(xiàn)象3.電磁爐的951.電磁感應(yīng)定律如下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,分別是哪部分相當(dāng)于電源?圖1圖3圖2 圖1中電源是導(dǎo)體棒AB,當(dāng)導(dǎo)體棒AB切割磁力線時(shí)電流標(biāo)指針偏轉(zhuǎn),當(dāng)導(dǎo)體棒AB切割磁力線速度越快,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。 圖2中電源是螺線管B,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電流標(biāo)指針偏轉(zhuǎn),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)速度越快,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。
圖3中電源也是螺線管B。當(dāng)條形磁鐵插入和拔出螺線管時(shí),電流標(biāo)指針偏轉(zhuǎn),通過(guò)改變條形磁鐵插入和拔出螺線管的速度大小,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度改變
1.電磁感應(yīng)定律如下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,分別是哪部分相當(dāng)96結(jié)論:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對(duì)于圖1所示實(shí)驗(yàn),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,通過(guò)導(dǎo)體棒做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),改變了閉合電路的面積,從而改變穿過(guò)該電路的磁通量,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)越快,則回路面積變化也越快,使得磁通量的變化越快,而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大,說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。共同規(guī)律:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。*法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)表達(dá)式:結(jié)論:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對(duì)972.渦流現(xiàn)象
1定義:當(dāng)交流電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí),在導(dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。處在交變磁場(chǎng)中的整塊導(dǎo)體的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于這種感應(yīng)電流在整塊導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路,很像水的旋渦,所以稱作渦流。2渦流的特點(diǎn)把整塊鐵芯在垂直于渦流的方向上,分成許多薄片,片間用絕緣物質(zhì)隔開(kāi),同時(shí),在鋼里加入少量的硅,來(lái)增加鐵芯渦流的電阻,以減少渦流(2)會(huì)造成用電器(如變壓器鐵芯)發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)將影響設(shè)備正常運(yùn)行。(1)白白損耗電能,使用電設(shè)備效率降低;3減小渦流的方法4渦流在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用感應(yīng)型測(cè)量?jī)x表(例如電度表)上的鋁圓盤的旋轉(zhuǎn),就是靠鋁圓盤上的渦流和電磁鐵的變化磁通相互作用為動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)的。感應(yīng)電爐煉鋼,就是利用金屬中產(chǎn)生的渦流,來(lái)加熱和溶解金屬的。2.渦流現(xiàn)象
1定義:當(dāng)交流電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí),在導(dǎo)線周圍98
3.電磁爐的原理電磁爐作為廚具市場(chǎng)的一種新型灶具。它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場(chǎng)感應(yīng)電流(又稱為渦流)的加熱原理,電磁爐是通過(guò)電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí),鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流(即渦流),渦流使鍋具鐵分子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能(故:電磁爐煮食的熱源來(lái)自于鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具,所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速發(fā)熱,用來(lái)加熱和烹飪食物,從而達(dá)到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無(wú)明火、無(wú)煙塵、無(wú)有害氣體、對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn),能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪?nèi)蝿?wù)。因此,在電磁爐較普及的一些國(guó)家里,人們譽(yù)之為"烹飪之神"和"綠色爐具"。3.電磁爐的原理電磁爐作為廚具市場(chǎng)的一種新型灶具。它打破99知識(shí)拓展1.驗(yàn)電筆的使用
2.電能表的安裝3.室內(nèi)電氣線路操作技能知識(shí)拓展1.驗(yàn)電筆的使用2.電能表的安裝3.室內(nèi)電氣1001.驗(yàn)電筆的使用1、低壓驗(yàn)電筆的使用:a、區(qū)別相線與零線:在交流電路中,當(dāng)驗(yàn)電器觸及時(shí),氖管發(fā)光的即為相線,正常情況下,觸及零線是不會(huì)發(fā)光的。b、區(qū)別直流電與交流電:交流電通過(guò)驗(yàn)電筆時(shí),氖管里的兩個(gè)極同時(shí)發(fā)光,直流電通過(guò)通過(guò)驗(yàn)電筆時(shí),氖管里的兩個(gè)極只有一個(gè)發(fā)光。c、區(qū)別直流電的正、負(fù)極:驗(yàn)電筆連接在直流電的正、負(fù)極之間,氖管中發(fā)光的一極即為直流電的負(fù)極。1.驗(yàn)電筆的使用1、低壓驗(yàn)電筆的使用:a、區(qū)別相線與零線:1012.電能表的安裝電能表又稱電度表,或叫千瓦小時(shí)表,是計(jì)量電功(電能)的儀表。分類:電能表按其用途分為有功功率表和無(wú)功功率表兩種,按結(jié)構(gòu)分為單相表和三相表兩種。電能表的種類雖不同,但其結(jié)構(gòu)是一樣的。組成:驅(qū)動(dòng)元件、轉(zhuǎn)動(dòng)元件、制動(dòng)元件、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)、支座和接線盒等部件組成。(a)長(zhǎng)壽式(c)電卡預(yù)付費(fèi)(b)電子式2.電能表的安裝電能表又稱電度表,或叫千瓦小時(shí)表,是計(jì)量電102 (1)安裝注意事項(xiàng)A不能在易燃易爆和有腐蝕性氣體或高溫的危險(xiǎn)場(chǎng)所。B應(yīng)安裝在不易受震動(dòng)的墻上或開(kāi)關(guān)板上,高度應(yīng)以不低于1.8米為宜。這樣不僅安全而且便于檢查和抄表。C必須垂直安裝。如有傾斜,會(huì)發(fā)生計(jì)數(shù)不準(zhǔn)或停走等故障。
D當(dāng)幾只表裝在一起時(shí),表間距離不應(yīng)小于60毫米。 (2)電能表的接線我國(guó)近期使用的電能表有長(zhǎng)壽式機(jī)械電能表、靜止式電能表(電子式)和電卡預(yù)付費(fèi)電能表。如上頁(yè)圖所示電子式電能表和一般機(jī)械式電能表的安裝使用要求大致相同,如圖1所示。電卡預(yù)付費(fèi)電能表又稱IC卡表或叫磁卡表。它不僅具有電子式電能表的各種優(yōu)點(diǎn),而且電能計(jì)量采用先進(jìn)的微電子技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和保存,實(shí)現(xiàn)先付費(fèi)后用電的管理功能。其接線圖如圖2所示。
(1)安裝注意事項(xiàng)A不能在易燃易爆和有腐蝕性氣體或高溫的103圖1電子式電能表接線圖2電卡預(yù)付費(fèi)電能表接線圖1電子式電能表接線圖2電卡預(yù)付費(fèi)電能表接線104第2章正弦交流電路2.2正弦量的表示方法2.1交流電路的基本概念2.3單相交流電路2.4
三相交流電路第2章正弦交流電路2.2正弦量的表示方法2.1105第2章正弦交流電路1.理解正弦交流量的特征及其各種表示方法;2.理解電路基本定律的相量形式及阻抗;
熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法,會(huì)畫(huà)相量圖。;3.掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算,了解瞬時(shí)功率、無(wú)功功率和視在功率的概念;4.了解提高功率因數(shù)的意義和方法。本章要求第2章正弦交流電路1.理解正弦交流量的特征及其各種表示方106一、交流電的概念如果電流或電壓大小和方向隨時(shí)間變化而變化,則此種電流稱為交流電流或電壓。
TutuTt2.1交流電路的基本概念一、交流電的概念如果電流或電壓大小和方向隨時(shí)間變化而變化107如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,則該電路稱為正弦交流電路。
正弦交流電路ti如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化1081、正弦波的三要素i :
電流幅值(最大值):
角頻率(弧度/秒):
初相角三要素:2.2
正弦量的特征量及表示方法1、正弦波的三要素i :電流幅值(最大值)三要素:109為正弦電流的最大值正弦波三要素一--幅值最大值電量名稱必須大寫(xiě),下標(biāo)加m。如:Um、Im為正弦電流的最大值正弦波三要素一--幅值最大值電量名110
描述變化周期的幾種方法1.周期
T:變化一周所需的時(shí)間
單位:秒,毫秒..正弦波三要素二--角頻率3.角頻率
ω:每秒變化的弧度
單位:弧度/秒2.頻率
f:每秒變化的次數(shù)
單位:赫茲,千赫茲...iT描述變化周期的幾種方法正弦波3.角頻率ω:每秒變111正弦波三要素三--初相位:
t=0
時(shí)的相位,稱為初相位或初相角。說(shuō)明:
給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn),常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。i:正弦波的相位角簡(jiǎn)稱相位正弦波:t=0時(shí)的相位,稱為初相位或初相角。說(shuō)明112()()2121
jjjwjwj-=+-+=tt
兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差(初相差)
t>0=0<0()()2121jjjwjwj-=+-+=tt113兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同相位落后于相位滯后領(lǐng)先于相位超前相位差為0與同相位兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同落后于相領(lǐng)先于相相位差為0與同相位114幅度:已知:頻率:初相位:A例:幅度:已知:頻率:初相位:A例:11521
jjj-=90-(-90)=180=()()2211
sin
sinw90w-=+
=tIitIimm90如果相位差為+180或-180,稱為兩波形反相21jjj-=90-(-90)=180=(116則有(均方根值)可得當(dāng)
時(shí),交流直流有效值電量必須大寫(xiě),如:U、I交流電流i通過(guò)電阻R在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電流I通過(guò)同一電阻在同一時(shí)間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,則稱I的數(shù)值為i的有效值2有效值則有(均方根值)可得當(dāng)時(shí),交流直流有效值電量必須大寫(xiě),如:117可得當(dāng)
時(shí),i=2Isin(t+)i可寫(xiě)為:同理:u=Umsin(t+)2mUU=u=2Usin(t+)u可寫(xiě)為:可得當(dāng)時(shí),i=2Isin(t+)i可寫(xiě)為:同理1182.2正弦量的表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式相量波形圖i正弦波的表示方法:相量加減和表示是他的重點(diǎn)2.2正弦量的表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式相量波形圖i正弦119有效值1.描述正弦量的有向線段稱為相量(phasor)。若其幅度用最大值表示,則用符號(hào):最大值相量的書(shū)寫(xiě)方式2.在實(shí)際應(yīng)用中,幅度更多采用有效值,則用符號(hào):mUmIUI3.相量符號(hào)U、I
包含幅度與相位信息。mUU或有效值1.描述正弦量的有向線段稱為相量(phasor)120正弦波的相量表示法舉例例1:將u1、u2
用相量表示
相位:幅度:相量大小設(shè):U1U2相位哪一個(gè)領(lǐng)先?哪一個(gè)落后?U2U11超前于2正弦波的相量表示法舉例例1:將u1、u2用相量表示相位121同頻率正弦波的相量畫(huà)在一起,構(gòu)成相量圖。例2:同頻率正弦波相加--平行四邊形法則U2U1Uu=u1+u2=()2221
sin2
jw+==tUu()11
sin2jw+tUu()
sin2jw+tU21UUU+=同頻率正弦波的例2:同頻率正弦波相加--平行四邊形法則U2122U2U1U–==180o–
用余弦定理求U:U2=U12+U22–2U1U2cosU2U1U用正弦定理求角:sinUU2sin
==1+()
sin2jw+tUu=U2U1U–==180o–用余弦定理求U:U2=123注意:1.只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫(huà)在一張相量圖上,不同頻率不行。注意:1.只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不可以。2124波形圖瞬時(shí)值相量圖小結(jié):正弦波的三種表示法TiUI波形圖瞬時(shí)值相量圖小結(jié):正弦波的三種表示法TiUI125符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值---小寫(xiě)u、i有效值---大寫(xiě)U、I復(fù)數(shù)、相量---大寫(xiě)+“.”U最大值---大寫(xiě)+下標(biāo)符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值---小寫(xiě)u、i有效值---大寫(xiě)U、I126一、電阻電路uiR根據(jù)歐姆定律
設(shè)則
2.3單相交流電路
2.3.1
簡(jiǎn)單單相交流電路一、電阻電路uiR根據(jù)歐姆定律設(shè)則2.3單相交127tItRURuitUuwwwsin2sin2sin2====1.頻率相同2.相位相同3.
有效值關(guān)系:電阻電路中電流、電壓的關(guān)系RIU=UI5.相量圖tItRURuitUuwwwsin2sin2sin2====128電阻電路中的功率
uiR1.瞬時(shí)功率
p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)=2UIsin2t電阻電路中的功率uiR1.瞬時(shí)功率p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電1292.(耗能元件)結(jié)論:1.隨時(shí)間變化ωtuipωt電阻的瞬時(shí)功率波形圖p=2UIsin2t2.(耗能元件)結(jié)論:1.1302.平均功率(有功功率)P:一個(gè)周期內(nèi)的平均值
大寫(xiě)
uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R2.平均功率(有功功率)P:一個(gè)周期內(nèi)的平均值1312.電感電路
基本關(guān)系式:設(shè)cos2==tLIdtdiLuww則iuL)90sin(2o+=tUw)90sin(2o+=tIwXL2.電感電路基本關(guān)系式:設(shè)cos2==tLIdtdiLuw132電感電路中電流、電壓的關(guān)系
1.頻率相同2.相位相差
90°
(u
領(lǐng)先
i
90
°))90sin(2o+=tUuwiu設(shè):其中:U=IXL,XL=L電感電路中電流、電壓的關(guān)系1.頻率相同1333.有效值感抗(Ω)定義:3.有效值感抗(Ω)定義:134電感電路中的功率1.瞬時(shí)功率
p:iuL電感電路中的功率1.瞬時(shí)功率p:iuL135儲(chǔ)存能量P<0釋放能量+P>0P<0可逆的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程uiuiuiui+PP>0uiiuL電壓電流實(shí)際方向p為正弦波,頻率加倍儲(chǔ)存P<0釋放+P>0P<0可逆的uiuiuiui+P1362.平均功率P(有功功率)結(jié)論:純電感不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量交換(能量的吞吐)2.平均功率P(有功功率)結(jié)論:純電感不消耗能量,1373.無(wú)功功率QQ的單位:乏、千乏(var、kvar)
Q的定義:電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。3.無(wú)功功率QQ的單位:乏、千乏(var、kvar)138基本關(guān)系式:設(shè):三、電容電路uiC則:基本關(guān)系式:設(shè):三、電容電路uiC則:139
1.頻率相同2.相位相差90°(i領(lǐng)先u90°
)電容電路中電流、電壓的關(guān)系iu1.頻率相同2.相位相差90°(i領(lǐng)先u1403.有效值或容抗(Ω)定義:I則:3.有效值或容抗(Ω)定義:I則:141電容電路中的功率ui1.瞬時(shí)功率p電容電路中的功率ui1.瞬時(shí)功率p142充電p放電放電P<0釋放能量充電P>0儲(chǔ)存能量uiuiuiuiiuωt充電p放電放電P<0釋放充電P>0儲(chǔ)存uiuiuiu1432.平均功率P2.平均功率P144瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值(吞吐規(guī)模)3.無(wú)功功率Q(電容性無(wú)功取負(fù)值)單位:var,乏瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值(吞吐規(guī)模)3.無(wú)功功率Q(電容性無(wú)145例uiC解:電流有效值求電容電路中的電流已知:C=1μF求:I、iV例uiC解:電流有效值求電容電路中的電流已知:C=1μF146瞬時(shí)值i領(lǐng)先于u90°電流有效值瞬時(shí)值i領(lǐng)先于u90°電流有效值147
4、R-L-C串聯(lián)交流電路一、電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系uRLCi4、R-L-C串聯(lián)交流電路一、電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系uRL148若其中:若其中:149當(dāng)
時(shí),表示u領(lǐng)先i--電路呈感性當(dāng)時(shí),
表示u、i同相--電路呈電阻性當(dāng)
時(shí),表示u落后i
--電路呈容性當(dāng)時(shí),150R-L-C串聯(lián)交流電路——相量圖先畫(huà)出參考相量RLC相量表達(dá)式:R-L-C串聯(lián)交流電路——相量圖先畫(huà)出參RLC相量表達(dá)式:151阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系有效值:阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系有效值:152電壓三角形和功率三角形的關(guān)系cos稱為功率因數(shù)在R、L、C串聯(lián)的電路中,儲(chǔ)能元件L、C不消耗能量,但存在能量吞吐,吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。電壓三角形和功率三角形的關(guān)系cos稱為功率因數(shù)在153日常生活中很多負(fù)載為感性的,其等效電路及相量關(guān)系如下圖。uiRLCOSI當(dāng)U、P一定時(shí),希望將COS提高2.3.3功率因數(shù)的提高P=PR=UICOS其中消耗的有功功率為:日常生活中很多負(fù)載為感性的,uiRLCOSI當(dāng)U、P一154負(fù)載iu說(shuō)明: 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān),與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。功率因數(shù)和電路參數(shù)的關(guān)系RZ負(fù)iu說(shuō)明: 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)功率因數(shù)155例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大
供電局一般要求用戶的
,否則受處罰。
例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電供電局一般要求156純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)空載滿載
日光燈
(R-L-C串聯(lián)電路)常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或電動(dòng)機(jī)空載日157提高功率因數(shù)的原則:
必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即:加至負(fù)載上的電壓U和負(fù)載的有功功率P不變。提高功率因數(shù)的措施:uiRL并電容C提高功率因數(shù)的原則:必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。158并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC設(shè)原電路的功率因數(shù)為cosL,要求補(bǔ)償?shù)絚os須并聯(lián)多大電容?(設(shè)U、P、為已知)iCiRL并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLC設(shè)原電路的功率因數(shù)為c159分析依據(jù):補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知:分析依據(jù):補(bǔ)償前后P、U不變。由相量圖可知:160iuRLCP=40W,U=220V,f=50Hz,cosL=0.5,cos=1并聯(lián)電容C=4.5F并聯(lián)電容前I=0.36A并聯(lián)電容后I=0.18AiuRLCP=40W,U=220V,f=50Hz,cosL161呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭??理論上可以補(bǔ)償成以下三種情況:功率因素補(bǔ)償問(wèn)題(一)呈電阻性呈電容性。呈電感性問(wèn)題與討論功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭?62
2.4三相交流電路
一、三相交流電源
1
、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生
2、三相交流電源的連接二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算
1、星形接法及計(jì)算
2、三角形接法及計(jì)算
2.4三相交流電路一、三相交流電源163一、三相交流電源1、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NSAXe在兩磁極中間,放一個(gè)線圈。根據(jù)右手定則可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其方向由AX。讓線圈以的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。合理設(shè)計(jì)磁極形狀,使磁通按正弦規(guī)律分布,線圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢(shì)。一、三相交流電源1、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NSAXe在兩磁164(1)三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生???AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定子中放三個(gè)線圈:AXBYCZ首端末端三線圈空間位置各差120o轉(zhuǎn)子裝有磁極并以的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。(1)三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生???AXYCBZSN定子轉(zhuǎn)子定165(2)三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征:大小相等,頻率相同,相位互差120o。三角函數(shù)式(2)三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征:三角函數(shù)式166相量表示式及相互關(guān)系Em
0°120°240°360°t120°120°120°相量表示式及相互關(guān)系Em0°120°240°360°167二、三相交流電源的連接1、星形接法AXYCBZN
(1)連接方式二、三相交流電源的連接1、星形接法AXYCBZN(1)連168(中線)(火線)(火線)(火線)AXYCBZN三相四線制供電火線(相線):ABC中線(零線):N(中線)(火線)(火線)(火線)AXYCBZN三相四線火線(1692.三相電源星形接法的兩組電壓相電壓:火線對(duì)零線間的電壓。ACBN120120120三個(gè)相電壓是對(duì)稱的UP代表電源相電壓的有效值2.三相電源星形接法的兩組電壓相電壓:火線對(duì)零線間的電壓170線電壓:火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的正方向線電壓:火線間的電壓。CABN注意規(guī)定的171線電壓和相電壓的關(guān)系:30線電壓和相電壓的關(guān)系:30172同理:三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的:大小相等,為相電壓的倍,相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)的相電壓30°,互成120°相位差。同理:三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的:大小相等,為相電壓的173線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式:---為電源的相電壓---為電源的線電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,多數(shù)用戶的電壓等級(jí)為線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式:---為電源的相電壓174星形接法ACB
NZZZ二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三角形接法ACBZZZ???負(fù)載有兩種接法:星形接法ACBNZZZ二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三角形接175ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流):1、三相對(duì)稱負(fù)載星形接法及計(jì)算線電流(火線上的電流):ACBNZZZ相電流(負(fù)載上的電流):1、三相對(duì)稱負(fù)載星形接176
ACBNZZZ(1)星形接法特點(diǎn)相電流=線電流:零線電流ACBNZZZ(1)星形接法特點(diǎn)相電流=線電流:177*負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZ*負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZ178(2)負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法ACBNZZZ線電流、相電流計(jì)算通式:(2)負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法ACBNZZZ線電流、相電1791.負(fù)載不對(duì)稱時(shí),各相單獨(dú)計(jì)算。如:已知:三相負(fù)載R、L、C以及三相線電壓:求:各相、各線及中線電流CRABNLC1.負(fù)載不對(duì)稱時(shí),各相單獨(dú)計(jì)算。如:已知:求:各相、180解:(1)
CRABNLC相電壓線電壓解:(1)CRABNLC相線181CRABNLC令:則相電壓為:CRABNLC令:則相電壓為:182(2)相電流CRABNLC(2)相電流CRABNLC183(3)中線電流(4)相量圖(3)中線電流(4)相量圖1842.負(fù)載對(duì)稱時(shí),只需計(jì)算一相。如:則:據(jù)此可直接得出另兩相電流:(中線電流為0)3.負(fù)載對(duì)稱,只要求電流、電壓大小時(shí),僅算一相有效值即可。2.負(fù)載對(duì)稱時(shí),只需計(jì)算一相。如:則:據(jù)此可直接得出另185負(fù)載對(duì)稱時(shí)零線是否可以取消?答:Y形連接,三相完全對(duì)稱時(shí),零線可以取消。稱為三相三線制。ACBZZZ負(fù)載對(duì)稱時(shí)零線是否可以取消?答:Y形連接,三相完全對(duì)稱時(shí),零186三相三線制供電時(shí),若各相負(fù)載不相等,將如何?AN'NCB求:各相負(fù)載電流。已知:每盞燈的額定值為:220V、100W三相三線制供電時(shí),若各相負(fù)載不相等,將如何?AN'NCB求:187應(yīng)用實(shí)例----照明電路ACB.........一組二組三組N正確接法:每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為:每組燈的數(shù)量可以不等,但每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。能否取消中線?應(yīng)用實(shí)例----照明電路ACB.........一組二組三組188關(guān)于零線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí),負(fù)載上可能得到大小不等的電壓,有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓,有的達(dá)不到額定電壓,都不能正常工作。比如,照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱,所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電,而且必須保證零線可靠。中線的作用在于,使星形連接的不對(duì)稱負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線在運(yùn)行中不斷開(kāi),其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。
關(guān)于零線的結(jié)論負(fù)載不對(duì)稱而又沒(méi)有中線時(shí),負(fù)載上可能得到1892、三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn):負(fù)載的相電壓=電源的線電壓2、三角形接法及計(jì)算ACB特點(diǎn):負(fù)載的相電壓=電源的線電壓190各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA每相負(fù)載電流線電流各電流的計(jì)算ACBZABZBCZCA每相負(fù)載電流線電流191(2)負(fù)載對(duì)稱時(shí)(ZAB=ZBC=ZCA=Z),各相電流有效值相等,相位互差120。有效值為:ACBZABZBCZCA(1)負(fù)載不對(duì)稱時(shí),先算出各相電流,然后計(jì)算線電流。(2)負(fù)載對(duì)稱時(shí)(ZAB=ZBC=ZCA=Z),各相電流有192同理:設(shè):負(fù)載為阻性的,阻抗角為0
。負(fù)載對(duì)稱時(shí),三角形接法線、相電流的相位關(guān)系A(chǔ)BC同理:設(shè):負(fù)載為阻性的,阻抗角為0。負(fù)載對(duì)稱時(shí),193負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB負(fù)載對(duì)稱三角形接法,負(fù)載兩端的電壓等于電源的線電壓;線電流是相電流的倍,相位落后對(duì)應(yīng)的相電流30°。負(fù)載對(duì)稱時(shí)三角形接法的特點(diǎn)ACB負(fù)載對(duì)稱三角形接法,負(fù)載194三相交流電路的小結(jié)(1)--三相電源三相四線制ACBN三相電源一般都是對(duì)稱的,而且多用三相四線制接法。三相交流電路的小結(jié)(1)--三相電源三相四線制ACBN三相電195三相交流電路的小結(jié)(2)--三相負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載ACBNZZZACBZZZ三相交流電路的小結(jié)(2)--三相負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載ACB196三相交流電路的小結(jié)(3)--三相電路計(jì)算負(fù)載形接法對(duì)稱負(fù)載時(shí):各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱時(shí):負(fù)載對(duì)稱時(shí):電壓對(duì)稱、電流對(duì)稱,只需計(jì)算一相。求電表讀數(shù)時(shí),可只算有效值,不算相位。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。
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