交流電路根本知識(shí)1.1交流電1.2單相正弦交流電路

單相交流電路的功率功率因數(shù)的校正

三相交流電路

三相電源與負(fù)載的連接第一頁(yè)，共46頁(yè)。1.1交流電交流電—電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)等的大小和方向均按正弦波形狀周期性變化的叫做正弦交流電，簡(jiǎn)稱交流電直流電—電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)等的大小和方向均不隨時(shí)間變化的電流叫做直流電直流電和交流電的區(qū)別：直流電路中電流沒(méi)有大小的變化，電流方向也不發(fā)生改變。交流電路中的電流的大小隨時(shí)間發(fā)生改變，電流流動(dòng)的方向也隨時(shí)間發(fā)生變化。第二頁(yè)，共46頁(yè)。1.1.1交流電的產(chǎn)生交流電的產(chǎn)生一般是利用交流發(fā)電機(jī)。交流發(fā)電機(jī)的工作原理置于N、S極之間的線圈以一定速度旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)線圈處于位置不同，交流電動(dòng)勢(shì)也不同，線圈旋轉(zhuǎn)一周，交流電動(dòng)勢(shì)正好變化一個(gè)循環(huán)，其波形為正弦波。第三頁(yè)，共46頁(yè)。第四頁(yè)，共46頁(yè)。第五頁(yè)，共46頁(yè)。1.1.2正弦交流電的表示方法圖示法〔波形圖〕解析法〔數(shù)學(xué)表達(dá)式〕第六頁(yè)，共46頁(yè)。交流電的常用表達(dá)方法表示交流電的相位表示交流電的初相位第七頁(yè)，共46頁(yè)。1.1.3正弦交流電的物理量有效值—交流電與直流電分別通過(guò)一樣的電阻時(shí)，在一周期內(nèi)使其發(fā)熱量相等，這個(gè)直流電流的值就叫做交流電的有效值，用E、U、I表示。通常我們用萬(wàn)用表測(cè)量的交流電數(shù)值是有效值瞬時(shí)值—正弦交流電對(duì)于每個(gè)不同的瞬間都有一個(gè)確定的數(shù)值，把每一瞬間的數(shù)值稱為瞬時(shí)值。用小寫(xiě)字母來(lái)表示：電動(dòng)勢(shì)e、電壓u、電流i。最大值—交流電的最大值是瞬時(shí)值中最大者，通常也叫做振幅。用大寫(xiě)字母加下角標(biāo)來(lái)表示：Em、Um、Im。第八頁(yè)，共46頁(yè)。周期—交流電交換一次所需要的時(shí)間用T表示。頻率—1秒鐘之內(nèi)交變的次數(shù)用f表示。周期和頻率互為倒數(shù)：

我的交流電的頻率f=50Hz周期秒角頻率—正弦交流電每秒種變化的角度相位—反映了正弦量隨時(shí)間變化的進(jìn)程與所處的狀態(tài)初相—反映了正弦量在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的狀態(tài)，既初初始狀態(tài)第九頁(yè)，共46頁(yè)。正弦交流電的三要素：最大值、角頻率、初相位相位差兩個(gè)同頻率的交流電它們的相位差第十頁(yè)，共46頁(yè)。純電阻電路

電阻的阻礙作用

電壓和電流的最大值之間和有效值之間的關(guān)系滿足歐姆定律

電壓和電流的頻率關(guān)系電壓和電流頻率一樣

1.2單相正弦交流電路第十一頁(yè)，共46頁(yè)。電壓和電流的相位關(guān)系同相1.2單相正弦交流電路第十二頁(yè)，共46頁(yè)。純電阻電路

電阻的阻礙作用

電壓和電流的最大值之間和有效值之間的關(guān)系滿足歐姆定律

電壓和電流的頻率關(guān)系電壓和電流頻率一樣

1.2單相正弦交流電路第十三頁(yè)，共46頁(yè)。純電阻電路

電阻的阻礙作用

電壓和電流的最大值之間和有效值之間的關(guān)系滿足歐姆定律

電壓和電流的頻率關(guān)系電壓和電流頻率一樣

1.2單相正弦交流電路第十四頁(yè)，共46頁(yè)。純電感電路

電感當(dāng)一個(gè)線圈的電阻可以忽略不計(jì)的程度，線圈就是純電感

感抗電感對(duì)交流電的阻礙作用

電感的性質(zhì)通直流阻交流

儲(chǔ)存磁場(chǎng)能但不消耗電能

1.2單相正弦交流電路第十五頁(yè)，共46頁(yè)。純電感電路

電壓與電流最大值之間與有效值之間的關(guān)系

電壓與電流頻率一樣

1.2單相正弦交流電路第十六頁(yè)，共46頁(yè)。電壓與電流的相位關(guān)系

電壓和電流的相位差為電壓在相位上超前電流1.2單相正弦交流電路第十七頁(yè)，共46頁(yè)。純電容電路

電容兩個(gè)彼此絕緣的導(dǎo)體之間形成電容

容抗電容對(duì)交流電的阻礙作用

電容的性質(zhì)隔直流通交流

儲(chǔ)存電場(chǎng)能但不消耗電能

1.2單相正弦交流電路第十八頁(yè)，共46頁(yè)。純電容電路

電壓與電流最大值之間與有效值之間的關(guān)系

電壓與電流頻率一樣

1.2單相正弦交流電路第十九頁(yè)，共46頁(yè)。電壓和電流的相位關(guān)系

電壓和電流的相位差為電流在相位上超前電壓1.2單相正弦交流電路第二十頁(yè)，共46頁(yè)。

1.3.1純電阻電路功率

瞬時(shí)功率

1.3單相交流電路的功率第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。

1.3.1純電阻電路功率

有功功率

或

1.3交流電路的功率第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。

1.3.2純電感電路功率

瞬時(shí)功率

1.3交流電路的功率第二十三頁(yè)，共46頁(yè)。

瞬時(shí)功率以電流或電壓2倍頻率變化。在其一個(gè)周期變化過(guò)程中，當(dāng)時(shí)電感從電源吸收能量轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在電感中，時(shí)電感中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成電能送回電源，并且吸收和放出的功率是相等的，所以電感不消耗能量，是個(gè)儲(chǔ)能元件。

有功功率P=0

1.3交流電路的功率第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。

無(wú)功功率能量互換的大小

單位用乏〔var〕來(lái)表示

1.3交流電路的功率第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。

1.3.1純電阻電路功率

有功功率

或

1.3交流電路的功率第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。

1.3.3純電容電路功率

瞬時(shí)功率

1.3交流電路的功率第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。

瞬時(shí)功率以電流或電壓2倍頻率變化。在其一個(gè)周期變化過(guò)程中，當(dāng)時(shí)電容從電源吸收能量轉(zhuǎn)換成電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中，時(shí)電容中儲(chǔ)存的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成電能送回電源，并且吸收和放出的功率是相等的，所以電感不消耗能量，是個(gè)儲(chǔ)能元件。

有功功率P=0

1.3交流電路的功率第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。

無(wú)功功率能量互換的大小

單位用乏〔var〕來(lái)表示

1.3交流電路的功率第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。

1.3.4電阻與電感串聯(lián)電路功率

有功功率

稱功率因數(shù)

1.3交流電路的功率第三十頁(yè)，共46頁(yè)。

無(wú)功功率

視在功率

功率關(guān)系

1.3交流電路的功率第三十一頁(yè)，共46頁(yè)。1.3.5電阻、電感與電容的串聯(lián)電路

無(wú)功功率

視在功率

功率關(guān)系

1.3交流電路的功率第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。

無(wú)功功率能量互換的大小

單位用乏〔var〕來(lái)表示

1.3交流電路的功率第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。進(jìn)步功率因數(shù)的意義

進(jìn)步供電設(shè)備的利用率

減小供電設(shè)備和輸電線路的功率損耗

校正功率因數(shù)的方法

負(fù)載兩端并聯(lián)電容器

1.4功率因數(shù)的校正第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。目前世界上的電力網(wǎng)幾乎都采用三相制進(jìn)展電能的消費(fèi)、輸送和分配。采用三相有以下優(yōu)點(diǎn)：輸出功率一樣時(shí)，三相交流發(fā)電機(jī)〔或變壓器〕比單相交流發(fā)電機(jī)〔或變壓器〕效率高、體積小、經(jīng)濟(jì)性好輸送間隔與功率一定時(shí)，三相交流輸電線路比單相交流輸電線路節(jié)省輸電材料三相交流電動(dòng)機(jī)比同容量的單相電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、價(jià)格低廉1.5三相交流電路第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。三相電源的產(chǎn)生：三相電源是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的第三十六頁(yè)，共46頁(yè)。三相交流電路—由三相交流電源和三相負(fù)載組成的電路叫三相交流電路。第三十七頁(yè)，共46頁(yè)。電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)都是三相交流發(fā)電機(jī)—它在經(jīng)濟(jì)上技術(shù)上具有明顯優(yōu)越性，故廣泛使用。相序—三相交流電動(dòng)勢(shì)依次到達(dá)最大值的順序稱為相序三相電動(dòng)勢(shì)的相序—依次為U-V-W稱為正序，不符合該順序的就為逆序發(fā)電廠及變電站對(duì)相序要求非常嚴(yán)格，必須保持一致U相涂以黃色，V相涂以綠色，W相涂以紅色電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)—三相電動(dòng)勢(shì)的相序決定著三相交流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，欲使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，只需將任意兩根電源線對(duì)調(diào)即可。第三十八頁(yè)，共46頁(yè)。三相電源的星形〔Y形〕連接：將三個(gè)產(chǎn)生三相電源的三個(gè)繞組的一端連在一起作為公共點(diǎn)N，再由另一端各自引出線與負(fù)載相連，稱為星形接法或Y接法。

1.6.1三相電源的連接三相電源與負(fù)載的連接第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。公共點(diǎn)N稱為中點(diǎn)〔中性點(diǎn)〕或零點(diǎn)。從中性點(diǎn)引出的連接線稱為中性線或零線。另外三根引出的連接線稱為相線或端線，俗稱火線。有中性線的叫三相四線制，沒(méi)中性線的叫三相三線制。第四十頁(yè)，共46頁(yè)。IL=Ipb相電壓—每相繞組兩端的電壓，叫相電壓。線電壓—任意兩根火線之間的電壓叫線電壓。相電流—流過(guò)每相負(fù)載的電流叫相電流。線電流—