1、書名：汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) ISBN： 978-7-111-30256-8 作者：馮淵 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,2.1 電容器和電感線圈 2.2 正弦交流電及其相量表示 2.3 電阻電感電容在交流電路中的特性 2.4 RLC串連電路 2.5 感性負(fù)載與電容的并聯(lián)電路 功率因數(shù)的提高 2.6 三相交流電路,第二章 正弦交流電路,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,本章要點(diǎn),1.電容器和電感線圈的基本特性及應(yīng)用常識(shí)。 2.正弦交流電的有效值、角頻率、相位與相位差的概念。 3.R、L、C單一元件上，正弦電流與電壓約束關(guān)系

2、。 4.分析和計(jì)算簡(jiǎn)單正弦交流電路，理解改善功率因數(shù)的意義。 5.三相電源與負(fù)載的聯(lián)結(jié)方法，能進(jìn)行一般的分析計(jì)算。,第二章 正弦交流電路,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,2.1 電容器和電感線圈,一、電容器,1.電容器的基本特性,定義電容為,電容器是用來(lái)儲(chǔ)存電荷的裝置,電荷，庫(kù)侖,電壓，伏特,電容，法拉,圖形符號(hào),汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,2.電容器的種類,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,3.電容器的主要參數(shù),標(biāo)稱容量,耐壓,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,4.電容器的串聯(lián)和并聯(lián),串聯(lián),特性：,1）每個(gè)電容器上的電荷量相等,

3、2）總電壓等于各電容器電壓之和,3）等效電容倒數(shù)為各電容倒數(shù)和。,4）各電容器分得的電壓與其電容量成反比,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,4.電容器的串聯(lián)和并聯(lián),特性：,1）每個(gè)電容器上的電壓相等,2）總電荷等于各電容器電荷之和,3）等效電容為各電容之和。,并聯(lián),汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,5.電容器的充電和放電,充電和放電電路,充電曲線,放電曲線,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,汽車電容式閃光器電路,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,二、電感線圈,1.電感線圈的基本特性,磁鏈,電流,電感，亨,圖形符號(hào),定義線圈電感為,2.電感

4、線圈的電壓和電流關(guān)系,2.2 正弦交流電流及其相量表示,一、正弦交流電的三要素,1. 最大值與有效值,有效值與最大值的關(guān)系為,有效值可以代替最大值作為正弦交流電的三要素之一。,我們平時(shí)所說(shuō)的交流電的大小和交流電壓表、電流表的讀數(shù)等，都是指有效值。,2頻率與周期,周期 T：變化一周所需的時(shí)間 單位：秒(s),角頻率 ：每秒變化的弧度 單位：弧度/秒(rad/s),頻率 f：每秒變化的次數(shù) 單位：赫茲(Hz) .,幾種描述：,三者間的關(guān)系:,3.相位與初相,初相位 ：t = 0 時(shí)的相位，稱為初相位,4.相位差,相位差 ：兩個(gè)同頻率 正弦量間的初相位之差。,如：,兩個(gè)正弦信號(hào)的相位關(guān)系,波形圖,兩

5、個(gè)正弦信號(hào)的相位關(guān)系,波形圖,波形圖,兩個(gè)正弦信號(hào)的相位關(guān)系,二、正弦交流電的相量表示, 解析式,因前兩種不便于運(yùn)算，所以引出相量表示法。,有效值相量，,相量符號(hào) 包含幅度與相位信息。,所謂相量表示法就是用模值等于正弦量的最大值（或有效值），輻角等于正弦量的初相的復(fù)數(shù)對(duì)應(yīng)地表示相應(yīng)的正弦量。,1,j,幅值相量，,相量圖, 相量圖 將同頻率正弦量的相量畫在復(fù)平面上 所得的圖叫做相量圖。,例 試寫出下列正弦量的相量并作出相量圖。,解：,2.3 RLC 在交流電路中的特性,一、電阻元件,1.電壓與電流關(guān)系,有效值關(guān)系：,U=RI,相位關(guān)系：相位相同,相量,2.電路的功率和能量轉(zhuǎn)換, 瞬時(shí)功率, 平均

6、功率,二、電感元件,1.電壓與電流關(guān)系,有效值關(guān)系：,XL:感抗，單位,相位關(guān)系：電壓超前電流90,相量關(guān)系式：,2.電路的功率和能量轉(zhuǎn)換, 瞬時(shí)功率, 平均功率, 無(wú)功功率,無(wú)功功率單位 乏爾（Var）,三、電容元件,1.電壓與電流關(guān)系,有效值關(guān)系：,相位關(guān)系：電流超前電壓90,相量關(guān)系式：,或,XC:容抗，單位,2.電路的功率和能量轉(zhuǎn)換, 瞬時(shí)功率, 平均功率, 無(wú)功功率,無(wú)功功率單位 乏爾（Var）,2.4 RLC 串聯(lián)電路,一、電壓與電流關(guān)系,相量關(guān)系式：,復(fù)阻抗：,電抗,電阻,阻抗的單位為歐姆（）,因此：,復(fù)阻抗：,阻抗的模：電路總電壓和總電流有效值之比,阻抗角：總電壓和總電流的相位

7、差。,相量形式的歐姆定律,阻抗三角形,電路的性質(zhì),當(dāng)XLXC時(shí)， 0 表示 u 超前 i 電路呈感性 當(dāng)XLXC時(shí)， 0 表示 u 滯后 i 電路呈容性 當(dāng)XL=XC時(shí)， =0 表示 u 、 i 同相電路呈純阻性（諧振）,阻抗角,一定時(shí)，電路性質(zhì)由參數(shù)決定,二、RLC串連電路的功率, 平均功率,總電壓,總電流,u 與 i 的相位差或 該電路的阻抗角,- 功率因數(shù),二、RLC串連電路的功率, 無(wú)功功率, 視在功率,(單位：VA),視在功率也稱功率容量，交流電氣設(shè)備是按照規(guī)定了的額定電壓UN 和額定電流IN 來(lái)設(shè)計(jì)使用的。變壓器的容量就是以額定電壓和額定電流的乘積來(lái)表示的即SN=UNIN 。,功率

8、三角形,三、串連諧振,當(dāng)X=XL-XC=0時(shí), 電路相當(dāng)于“純電阻”電路, 其總電壓U和總電流I同相。 電路出現(xiàn)的這種現(xiàn)象稱為“諧振”。, 諧振條件：,感抗=容抗, 諧振頻率：,諧振角頻率,諧振頻率, 諧振特性,1.電路呈電阻性，電路電壓與電流同相,2.電路阻抗的模最小，電流達(dá)到最大值,3.諧振時(shí)，電感和電容兩端的電壓大小相等，相位相反，互相抵消，對(duì)整個(gè)電路不起作用。,2.5 功率因數(shù)的提高,一、提高功率因數(shù)的意義, 電源設(shè)備的容量不能得到充分的利用, 增加了線路上的功率損耗和電壓降,二、提高功率因數(shù)的方法,提高功率因數(shù)，常用的方法是與感性負(fù)載并聯(lián)電容器。,并聯(lián)電容C的計(jì)算公式,2.6 三相交

9、流電路,一、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生,每個(gè)繞組的感應(yīng)電壓 相當(dāng)于一個(gè)單相電源,三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三個(gè)頻率相同，幅值相等，對(duì)于選定的參考方向相位依次相差120的一組正弦電壓-對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。,瞬 時(shí) 式,相量 式,從計(jì)時(shí)起點(diǎn)開(kāi)始三相交流電依次出現(xiàn)正幅值（或零值）的順序稱為相序。,對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和或相量之和為零, 相序,二、三相電源的聯(lián)結(jié),1.三相電源星形（Y）聯(lián)結(jié),將三個(gè)繞組末端接在一起，從始端引出三根導(dǎo)線，這種聯(lián)結(jié)方法稱為星形聯(lián)結(jié)。,星形聯(lián)結(jié),簡(jiǎn)化圖,端線,端線,端線,相線,星形聯(lián)結(jié)下的兩組電壓, 相電壓：相線與中線間的電壓，u1，u2，u3。, 線電壓：端線與端線間的電壓，u12，u23，

10、u31。,星形聯(lián)結(jié)下的兩組電壓, 線電壓與相電壓的關(guān)系,有效值關(guān)系：,相位關(guān)系：線電壓超前相電壓30,二、三相電源的聯(lián)結(jié),2.三相電源三角形（ ）聯(lián)結(jié),將三個(gè)繞組首尾相連并引出三根導(dǎo)線，這種聯(lián)結(jié)方法稱為三角形聯(lián)結(jié)。,三角形聯(lián)結(jié),注意： 三角形聯(lián)結(jié)下只能提供 一組線電壓,三、三相電源和負(fù)載的聯(lián)結(jié),1.三相負(fù)載的星形（Y）聯(lián)結(jié), 負(fù)載相電壓：uU，uV，uW, 負(fù)載相電流：iU，iV，iW,負(fù)載相電流等于線電流, 中線電流：iN,負(fù)載對(duì)稱時(shí)，中線電流為零，此時(shí)，取消中線不會(huì)影響各相負(fù)載工作。,注意：在三相不對(duì)稱負(fù)載作星形聯(lián)結(jié)時(shí)，各相負(fù)載經(jīng)過(guò)中線構(gòu)成獨(dú)立回路，負(fù)載可以在額定電壓下正常工作。而中線一旦

11、斷開(kāi)，各相負(fù)載電壓將不再對(duì)稱，負(fù)載可能損壞或不能正常工作。因此，中線不允許接熔絲和開(kāi)關(guān)以確保中線不斷，構(gòu)成三相四線制。,三、三相電源和負(fù)載的聯(lián)結(jié),2.三相負(fù)載的三角形（ ）聯(lián)結(jié), 負(fù)載相電壓等于線電壓, 負(fù)載相電流：iUV，iVW，iWU,相電流與線電流的關(guān)系：,三相對(duì)稱負(fù)載作三角形（ ）聯(lián)結(jié)時(shí)，線電流是相電流的 倍,四、三相電功率,當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)，三相總功率為,為相電壓與相電流之間的 相位差或負(fù)載的阻抗角,或,同理可得出對(duì)稱三相電路無(wú)功功率及視在功率,注:因?yàn)榫€電壓及線電流容易測(cè)得，而且 三相設(shè)備銘牌標(biāo)的也是線電壓和線電流。 所以功率多由線電壓和線電流算得。,例： 三相交流異步電動(dòng)機(jī)每相阻抗為10，額定相電壓為380V，功率因數(shù)為0.6。電源的線電壓為380V。分別計(jì)算電動(dòng)機(jī)接成星形和三角形時(shí)的線電流和功率。（2）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，應(yīng)采用哪種接法？,解：,電動(dòng)機(jī)接成