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文檔簡介

1、一一、交流電的概念交流電的概念 如果電流或電壓如果電流或電壓大小和方向隨時間變化而變化大小和方向隨時間變化而變化,則此種電流則此種電流稱為稱為交流電流或電壓交流電流或電壓。TutuTt 如果在電路中電動勢的大小與方向均隨時間按如果在電路中電動勢的大小與方向均隨時間按正弦規(guī)律變化,正弦規(guī)律變化,則該則該電路稱為正弦交流電路。電路稱為正弦交流電路。 正弦交流電路正弦交流電路ti1 1、 正弦波的正弦波的三要素三要素tIim sint it mI: 電流幅值(最大值)電流幅值(最大值) : 角頻率(弧度角頻率(弧度/秒)秒) : 初相角初相角mI 三要素三要素: :正弦量的特征量及表示方法正弦量的特

2、征量及表示方法tIim sin為正弦電流的最大值為正弦電流的最大值mI正弦波正弦波三要素一三要素一 - - 幅幅值值最大值最大值電量名稱必須大電量名稱必須大寫寫,下標加下標加 m。如:如:Um、Im 描述變化周期的幾種方法描述變化周期的幾種方法 1. 周期周期 T: 變化一周所需的時間變化一周所需的時間 單位:秒,毫秒單位:秒,毫秒.Tf1fT22 正弦波正弦波三要素二三要素二 - - 角頻率角頻率3. 角頻率角頻率 : 每秒變化的弧度每秒變化的弧度 單位:弧度單位:弧度/秒秒2. 頻率頻率 f: 每秒變化的次數(shù)每秒變化的次數(shù) 單位:赫茲,千赫茲單位:赫茲,千赫茲 .it TtIi sin2正

3、弦波正弦波三要素三要素三三 - - 初相位初相位: t = 0 時的相位,稱為時的相位,稱為初相位或初相角初相位或初相角。說明:說明: 給出了觀察正弦波的起點或參考點,給出了觀察正弦波的起點或參考點,常用于描述多個正弦波相互間的關(guān)系。常用于描述多個正弦波相互間的關(guān)系。it )(t:正弦波的相位角:正弦波的相位角簡稱簡稱相位相位 2121 -tt 兩個同頻率正弦量間的相位差兩個同頻率正弦量間的相位差( ( 初相差初相差) ) 222111 sin sintIitIimm122i1i t0=00兩種正弦信號的相位關(guān)系兩種正弦信號的相位關(guān)系同同相相位位1i1221t2i021- 落后于落后于2i1i

4、2it1相相位位滯滯后后21i領(lǐng)先于領(lǐng)先于1i2i2i相相位位超超前1i12021-t相位差為相位差為01i2i與與同相位同相位幅度:幅度:A707. 021A 1IIm301000sinti已知:已知:Hz159210002rad/s 1000 f頻率:頻率:30 初相位:初相位:A例例:21 -90 -(-90 ) 1801i2it2211 sin sin90- tIitIimm90如果相位差為如果相位差為+180 或或-180 -180 , ,稱為稱為兩波形反相兩波形反相則有則有TdtiTI021(均方根值)(均方根值)可得可得2mII 當當 時,時,tIim sindtRiT20交流交

5、流直流直流RTI2有效值電量必須大寫,如:有效值電量必須大寫,如:U、I交流電流交流電流 i通過電阻通過電阻R在一個周期在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電流內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電流I通過同通過同一電阻在同一時間一電阻在同一時間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,則稱相等,則稱I的數(shù)值為的數(shù)值為i的有效值的有效值2 有效值有效值可得可得2mII 當當 時,時,tIim sini= 2 I sin(t+)i可寫為:可寫為:同理同理:u= Um sin(t+)2mUUu= 2 U sin(t+)u可寫為:可寫為:2 2.2 .2 正弦正弦量量的表示方法的表示方法瞬時值表達式瞬時值表達式301000sinti

6、相量相量波形圖波形圖it 正弦波的表示方法:正弦波的表示方法:相量加減和表示是他的相量加減和表示是他的重點重點有效值有效值1. 描述正弦量的有向線段稱為相量描述正弦量的有向線段稱為相量 (phasor )。若。若其其 幅度用最大值表示幅度用最大值表示 ,則用符號:,則用符號:最大值最大值相量的書寫方式相量的書寫方式2. 在實際應(yīng)用中,幅度更多采用有效值,則用符號:在實際應(yīng)用中,幅度更多采用有效值,則用符號:mUmIUI 3. 相量符號相量符號U U、I I 包含幅度與相位信息。包含幅度與相位信息。mUU或或222111 sin2 sin2tUutUu正弦波的相量表示法舉例正弦波的相量表示法舉例

7、例例1:將:將 u1、u2 用相量表示用相量表示 相位:相位:幅度:幅度:相量大小相量大小12UU 12設(shè):設(shè):12U1U2相位哪一個領(lǐng)先?相位哪一個領(lǐng)先?哪一個落后?哪一個落后?U2U11超前超前于于2同頻率正弦波的同頻率正弦波的相量畫在一起,相量畫在一起,構(gòu)成相量圖。構(gòu)成相量圖。例例2:同頻率:同頻率正弦波相加正弦波相加 -平行四邊形法則平行四邊形法則2U21U1Uu= u1 +u2 = 2221 sin2 tUu11 sin2tUu sin2tU21UUU2U21U1U21 = =180 用余弦定理求用余弦定理求U:U2=U12+U22 2U1U2cos U2U1U 用正弦定理求用正弦定

8、理求 角:角:sin UU2sin = 1+ sin2tUu=注意注意 : 1. 只有正弦量只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不可以。才能用相量表示,非正弦量不可以。2. 只有只有同頻率同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上,的正弦量才能畫在一張相量圖上, 不同頻率不行。不同頻率不行。波形圖波形圖瞬時值瞬時值相量圖相量圖小結(jié):正弦波的小結(jié):正弦波的三三種表示法種表示法tUum sin TmIt iUI符號說明瞬時值瞬時值 - 小寫小寫u、i有效值有效值 - 大寫大寫U、I復(fù)數(shù)、相量復(fù)數(shù)、相量 - 大寫大寫 + “.”U最大值最大值 - 大寫大寫+ +下標下標mU一、一、 電阻電路電阻電路 uiR根

9、據(jù)根據(jù) 歐姆定律歐姆定律 iRu tItRURuitUusin2sin2sin2 設(shè)設(shè)則則 2.2.3 3 單單相相交流電路交流電路 2.3 .1 簡單單相交流電路簡單單相交流電路tItRURuitUusin2sin2sin21. 頻率相同頻率相同2. 相位相同相位相同3. 有效值關(guān)系有效值關(guān)系:IRU 電阻電路中電流、電壓的關(guān)系電阻電路中電流、電壓的關(guān)系RIU UI5.相量圖相量圖電阻電路中的功率電阻電路中的功率)(sin2)(sin2tUutIiRuiRiup/22 uiR1. 瞬時功率瞬時功率 p:瞬時電壓與瞬時電流的乘積瞬時電壓與瞬時電流的乘積小寫小寫=2UIsin2 t2. (耗能元

10、件)(耗能元件)0p結(jié)論:結(jié)論:1. 隨時間變化隨時間變化ptuipt電阻的瞬時功率波形圖電阻的瞬時功率波形圖p=2UIsin2 tTTdtiuTdtpTP0011tUutIisin2sin22. 平均功率(有功功率)平均功率(有功功率)P P:一個周期內(nèi)的平均值一個周期內(nèi)的平均值 UIdttUITdttUITTT-002)2cos1 (1sin21大寫大寫 uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R2 2. .電感電路電感電路dtdiLu 基本基本關(guān)系式關(guān)系式:tIisin2設(shè)設(shè)cos2tLIdtdiLu則則iuL)90sin(2otU)90sin(2otIXL電感電路中電流、電壓的關(guān)系電感電

11、路中電流、電壓的關(guān)系 1. 頻率相同頻率相同 2. 相位相差相位相差 90 (u 領(lǐng)先領(lǐng)先 i 90 ))90sin(2otUutIisin2iut90設(shè):設(shè):其中:其中: U=IXL , XL= L3. 有效值有效值 感抗感抗()LXL定義:定義:LXIU 電感電路中的功率電感電路中的功率)90sin(2sin2otUutIitUIttUIuip2sincossin21. 瞬時功率瞬時功率 p :iuL儲存儲存能量能量P 0P 0tuitiuL電壓電流電壓電流實際方向?qū)嶋H方向p為正弦波,頻率加倍為正弦波,頻率加倍 2. 平均功率平均功率 P (有功功率)(有功功率)0)2(sin1100dt

12、tIUTdtpTPTT結(jié)論:結(jié)論:純電感不消耗能量純電感不消耗能量,只和電源進行能量,只和電源進行能量 交換(能量的吞吐)交換(能量的吞吐)tUIuip2sin3. 3. 無功功率無功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的單位:乏、千乏的單位:乏、千乏 (var(var、kvar) kvar) Q 的定義:電感瞬時功率所能達到的最大值。用的定義:電感瞬時功率所能達到的最大值。用 以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。tUIuip2sin基本關(guān)系式基本關(guān)系式:dtduCi 設(shè)設(shè):tUusin2三、電容電路三、電容電路uiC)90sin(2cos2otCUtUCdtduCi

13、則:則: 1. 頻率相同頻率相同2. 相位相差相位相差 90 ( i 領(lǐng)先領(lǐng)先u 90 ))90sin(2otCUitUusin2電容電路中電流、電壓的關(guān)系電容電路中電流、電壓的關(guān)系iut90ICUUU3. 有效值有效值或或CUI ICU1 容抗容抗()CXC1定義:定義:)90sin(2otCUitUusin2ICXIU 則:則:CXUI 電容電路中的功率電容電路中的功率ui)90sin(2sin2o-tUutIitIUuip2sin-1. 瞬時功率瞬時功率 ptIUuip2sin-充電充電p放電放電放電放電P 0儲存儲存能量能量uiuiuiuiiut-TTtIUTdtPTP0002sin1

14、1 2. 平均功率平均功率 PtIUuip2sin-瞬時功率達到的最大值(吞吐規(guī)模)瞬時功率達到的最大值(吞吐規(guī)模)3. 無功功率無功功率 Q(電容性無功取負值)(電容性無功取負值)UIQ-tUIp2sin-單位:單位:var,乏,乏例例uiC解:解:-318010314116CXC電流有效值電流有效值mA2.2231807 .70CXUI求電容電路中的電流求電容電路中的電流已知:已知: C 1F)6314sin(27 .70-tu求:求:I 、iVmA)3314sin(2 .222)26314sin(2 .222-tti瞬時值瞬時值i 領(lǐng)先于領(lǐng)先于 u 90電流有效值電流有效值mA2.223

15、1807 .70CXUIUI6-3 4、R-L-C串聯(lián)交流電路串聯(lián)交流電路idtCdtdiLiRuuuuCLR1一、一、電流、電壓的瞬時關(guān)系電流、電壓的瞬時關(guān)系uRLCRuLuCui)sin(2)sin(2cos)(sin2)90sin(2)90sin(2sin2-tUtZItXXtRItIXtIXtIRuCLCLootIisin2若若其中其中:22)(CLXXRZ-RXXtgCL-1ZIU idtCdtdiLiRuuuuCLR1當當 時時, 表示表示 u 領(lǐng)先領(lǐng)先 i 電路呈感性電路呈感性CLXX 0CLXX 0當當 時,時, 表示表示 u 、i同相同相 電路呈電阻性電路呈電阻性CLXX 0

16、當當 時時, 表示表示 u 落后落后 i 電路呈容性電路呈容性RXXtgCL-1R-L-C串聯(lián)交流電路串聯(lián)交流電路相量圖相量圖先畫出參先畫出參考相量考相量CUULUIRUCLUURLCRULUCUIU相量表達式:相量表達式:CLRUUUU 阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系ZRCLXXX-CURUULUCLUUIZIU 有效值有效值:22)(CLXXRZ-IZU CLCLIXIXUU-IRUR222)(CLRUUUU-IZU CLCLIXIXUU-IRUR電壓三角形和功率三角形的關(guān)系電壓三角形和功率三角形的關(guān)系UIS sinUIQQQCLcosUIIUPRcos 稱為功率

17、因數(shù)稱為功率因數(shù)IUQIUQCCLL- 在在 R、L、C 串聯(lián)的電路中,串聯(lián)的電路中,儲能元件儲能元件 L、C 不消耗能量不消耗能量,但,但存在能量吞吐,存在能量吞吐, 吞吐的規(guī)模用無功功率來表示。吞吐的規(guī)模用無功功率來表示。 日常生活中很多負載為感性的,日常生活中很多負載為感性的, 其等效電路及相量關(guān)系如下圖。其等效電路及相量關(guān)系如下圖。 uiRLRuLuCOS I當當U、P 一定時,一定時,希望將希望將 COS 提高提高2.3.3 功率因數(shù)的提高功率因數(shù)的提高UIRULUP = PR = UICOS 其中消耗的有功功率為:其中消耗的有功功率為:負負載載iu說明:說明:由負載性質(zhì)決定。與電路

18、的參數(shù)由負載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān),與電路的電壓、電流無關(guān)。和頻率有關(guān),與電路的電壓、電流無關(guān)。cos功率因數(shù)功率因數(shù) 和電路參數(shù)的關(guān)系和電路參數(shù)的關(guān)系)(COSRXXtgCL-1RCLXX -Z例例40W白熾燈白熾燈 1COS40W日光燈日光燈 5 . 0COSA364. 05 . 022040cosUPI發(fā)電與供電發(fā)電與供電設(shè)備的容量設(shè)備的容量要求較大要求較大 供電局一般要求用戶的供電局一般要求用戶的 , 否則受處罰。否則受處罰。 85. 0COSA182. 022040UPIcosUIP純電阻電路純電阻電路)0( 1COS10COSR-L-C串聯(lián)電路串聯(lián)電路)9090(-純電感

19、電路或純電感電路或純電容電路純電容電路0COS)90(電動機電動機 空載空載 滿載滿載3 . 02 . 0COS9 . 07 . 0COS 日光燈日光燈 (R-L-C串聯(lián)電路)串聯(lián)電路)6 . 05 . 0COS常用電路的功率因數(shù)常用電路的功率因數(shù)提高功率因數(shù)的原則提高功率因數(shù)的原則: 必須保證原負載的工作狀態(tài)不變。即:加至負必須保證原負載的工作狀態(tài)不變。即:加至負載上的電壓載上的電壓U和負載的有功功率和負載的有功功率P不變。不變。提高功率因數(shù)的措施提高功率因數(shù)的措施:uiRLRuLu并電容并電容C并聯(lián)電容值的計算并聯(lián)電容值的計算uiRLRuLuC 設(shè)原電路的功率因數(shù)為設(shè)原電路的功率因數(shù)為 c

20、os L,要求補償?shù)剑笱a償?shù)絚os 須并聯(lián)多大電容?(設(shè)須并聯(lián)多大電容?(設(shè) U、P、 為已知)為已知)iCiRLLUCIRLII分析依據(jù):補償前后分析依據(jù):補償前后 P、U 不變。不變。由相量圖可知:由相量圖可知:sinsinIIILRLC-LRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULL-LUCIRLII)(2tgtgUPCL-sincossincosUPUPCULL-iuRLRuLuCP=40W,U=220V,f=50Hz,cos L=0.5, cos =1并聯(lián)電容并聯(lián)電容C=4.5 F并聯(lián)電容前并聯(lián)電容前I=0.36A并聯(lián)電容后并聯(lián)電容后I=0

21、.18A呈電容性。呈電容性。1cosIURLICI呈電感性呈電感性1cos 0UICIRLI0CIUIRLI問題與討論問題與討論 功率因數(shù)補償?shù)绞裁闯潭裙β室驍?shù)補償?shù)绞裁闯潭龋坷碚撋峡梢匝a償?理論上可以補償成以下三種情況成以下三種情況:功率因素補償問題(一)功率因素補償問題(一)1cos 呈電阻性呈電阻性0 2.4 三相交流電路三相交流電路 一一、 三相交流電源三相交流電源 1 、三相電動勢的產(chǎn)生三相電動勢的產(chǎn)生 2、 三相交流電源的連接三相交流電源的連接二二、三相負載及三相電路的計算三相負載及三相電路的計算 1、星形接法及計算星形接法及計算 2 、三角形接法及計算三角形接法及計算 一一、 三

22、相交流電源三相交流電源1、 三相電動勢的產(chǎn)生三相電動勢的產(chǎn)生NS AXe在兩磁極中間,放一個線圈。在兩磁極中間,放一個線圈。根據(jù)右手定則可知,線根據(jù)右手定則可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其方向由其方向由AX。讓線圈以讓線圈以 的速度順時的速度順時針旋轉(zhuǎn)。針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)計磁極形狀,使磁通按正弦規(guī)律分布,合理設(shè)計磁極形狀,使磁通按正弦規(guī)律分布,線圈兩端便可得到線圈兩端便可得到單相單相交流電動勢。交流電動勢。tEeAXsin2(1)三相交流電動勢的產(chǎn)生三相交流電動勢的產(chǎn)生AXYCBZSN定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子中放三個線圈:定子中放三個線圈:A XB YC Z首端首端末端末端三線圈

23、空間位置三線圈空間位置各差各差120o 轉(zhuǎn)子裝有磁極并以轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個的速度旋轉(zhuǎn)。三個線圈中便產(chǎn)生三個單相電動勢。線圈中便產(chǎn)生三個單相電動勢。(2)三相電動勢的表示式三相電動勢的表示式三相電動勢的特征:三相電動勢的特征: 大小相等,頻率相同,相位互差大小相等,頻率相同,相位互差120。-240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm三角函數(shù)式三角函數(shù)式AEBECE 相量表示式及相互關(guān)系相量表示式及相互關(guān)系0CBAEEE-1201200EEEEEECBAEm BeAeCe0120 240 360 t120120120二二、三相交流電源的連接

24、三相交流電源的連接1、星形接法、星形接法AeCeBeAXYCBZN (1) 連接方式連接方式Ce(中線)(中線)(火線)(火線)(火線)(火線)(火線)(火線)ceBeAXYCBZNAe三相四線三相四線制供電制供電火線(相線)火線(相線):ABC中線(零線):中線(零線):N 2. 三相電源星形接法的兩組電壓三相電源星形接法的兩組電壓CCNBBNAANeueueu相電壓相電壓:火線對零線間的電壓。火線對零線間的電壓。-1201200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu三個相電壓是對稱的三個相電壓是對稱的UP代表電源相

25、電壓的有效值代表電源相電壓的有效值線電壓線電壓:火線間的電壓。火線間的電壓。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUU-ABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意規(guī)定的注意規(guī)定的正方向正方向ANuBNuCNuBNU-ABU線電壓和相電壓的關(guān)系:線電壓和相電壓的關(guān)系:BNUANUCNU30 BNANBNANABUUUUU-303ANABUU-30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理:同理:-303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU三個線電壓也是對三個線電壓也是對稱的:大小相等,稱的:大小相等,為相電壓的為相電壓的 倍,倍,

26、相位領(lǐng)先對應(yīng)的相相位領(lǐng)先對應(yīng)的相電壓電壓30,互成,互成120相位差。相位差。3線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達式:線電壓與相電壓的通用關(guān)系表達式:30 3plUUlU pU -為電源的相電壓為電源的相電壓 -為電源的線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)用戶的電壓等級為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,多數(shù)用戶的電壓等級為V380 V220lPUU、V220lUV127pU星形接法星形接法ACB NZZZ二二、三相負載及三相電路的計算三相負載及三相電路的計算三角形接法三角形接法ACBZZZ負載有兩種接法負載有兩種接法:ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相電流相電流

27、(負載上的電流負載上的電流):CNBNANIII 、1、三相對稱負載星形接法及計算三相對稱負載星形接法及計算線電流線電流(火線上的電流火線上的電流):CBAIII 、plII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi(1)星形接法特點星形接法特點相電流相電流=線電流線電流CNBNANNIIIINI: 零線電流零線電流*負載兩端的電壓等于電源的相電壓負載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIZUIIZUIICNCNCBNBNBZUIIANANA(2)負載星形接法時的一般計算方法負載星形接

28、法時的一般計算方法ZUIIpplACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINI線電流、相電流線電流、相電流計算通式:計算通式:1. 負載不對稱時,各相單獨計算。如:負載不對稱時,各相單獨計算。如: 已知:已知: 三相負載三相負載 R、L、C 以及以及 三相線電壓:三相線電壓:-120 120 0lCAlBClABUUUUUU求:各相、各線及中線電流求:各相、各線及中線電流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI解:解:(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI-120 120 0lCAlBClABUUUUUU-903130

29、 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相相電電壓壓線線電電壓壓30 3plUUCI CRA B NLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令:令:則相電壓為:則相電壓為:-90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU(2) 相電流相電流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI-30RURUIPANAN-18090CPCPCCNCNXUjXUjXUI-240150LPLPLBNBNXUjXUjXUIoCAUABUBCU(3) 中線電流中線電流CBANIIIINICNUANUBNUBNI

30、CNIANI(4) 相量圖相量圖-18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUIAIBICI2. 負載對稱時,只需計算一相。負載對稱時,只需計算一相。ZZZZCBA 如:如:AANANIZUI則:則:-120120ANCCNANBBNIIIIII據(jù)此可直接得出另兩相電流:據(jù)此可直接得出另兩相電流:0CBAOIIII(中線電流為(中線電流為0)CNUANUBNU3. 負載對稱,只要求電流、電壓大小時,僅算一相負載對稱,只要求電流、電壓大小時,僅算一相 有效值即可。有效值即可。0CBANIIII)(ZZZZCBA負載對稱時負載對稱時零線是否零線是否可以取消?可以取消?答:答:Y形連接,三

31、相完全對稱時,零線可以形連接,三相完全對稱時,零線可以取消。稱為三相三線制。取消。稱為三相三線制。ceACBZZZCeBeAe三相三線制供電時,若各相負載不相等,將三相三線制供電時,若各相負載不相等,將如何?如何?ANNAIBICIAEBECECB-求:各相負載電流。求:各相負載電流。已知已知:-240220 120220 0220CBAEEE每盞燈的額定值為每盞燈的額定值為: 220V、 100W應(yīng)用實例應(yīng)用實例-照明電路照明電路ACB.一組一組二組二組三組三組N 正確接法正確接法:每組燈相互并每組燈相互并聯(lián)聯(lián),然后分別接然后分別接至各相電壓上。至各相電壓上。設(shè)電源電壓為:設(shè)電源電壓為:V2

32、20380PlUU每組燈的數(shù)量可以不等,但每盞燈上都可每組燈的數(shù)量可以不等,但每盞燈上都可得到額定的工作電壓得到額定的工作電壓220V。能否取消中線能否取消中線?關(guān)于零線的結(jié)論關(guān)于零線的結(jié)論 負載不對稱而又沒有中線時,負載上可能得到大小負載不對稱而又沒有中線時,負載上可能得到大小不等的電壓,有的超過用電設(shè)備的額定電壓,有的達不等的電壓,有的超過用電設(shè)備的額定電壓,有的達不到額定電壓,都不能正常工作。比如,不到額定電壓,都不能正常工作。比如,照明電路中照明電路中各相負載不能保證完全對稱,所以絕對不能采用三相各相負載不能保證完全對稱,所以絕對不能采用三相三相制供電,而且必須保證零線可靠。三相制供電

33、,而且必須保證零線可靠。 中線的作用在于,使星形連接的不對稱負載得到相中線的作用在于,使星形連接的不對稱負載得到相等的相電壓。為了確保零線在運行中不斷開,其上不等的相電壓。為了確保零線在運行中不斷開,其上不允許接保險絲也不允許接刀閘。允許接保險絲也不允許接刀閘。 2、 三角形接法及計算三角形接法及計算ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlpUU 負載特點特點:負載的相電壓負載的相電壓=電源的線電壓電源的線電壓各電流的計算各電流的計算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZ

34、UI每相負載電流每相負載電流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII-線電流線電流(2)負載對稱時()負載對稱時(ZAB=ZBC=ZCA=Z ),),各相電流有各相電流有 效值相等,相位互差效值相等,相位互差120 。有效值為:。有效值為:ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA(1)負載不對稱時,先算出各相電流,然后計算線電流。)負載不對稱時,先算出各相電流,然后計算線電流。CAABAIII-303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI-303303CACBCBIIII同理:同理:0lABUU設(shè):負載為阻性的

35、,阻抗角為設(shè):負載為阻性的,阻抗角為 0 。負載對稱時,三角形接法線、相電流的相位關(guān)系負載對稱時,三角形接法線、相電流的相位關(guān)系CAI-AIABCABICAIAI負載對稱時三角形接法的特點負載對稱時三角形接法的特點BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB lpUU 負載 -303plII負載對稱三角負載對稱三角形接法,負載形接法,負載兩端的電壓等兩端的電壓等于電源的線電于電源的線電壓;線電流是壓;線電流是相電流的相電流的 倍,倍,相位落后對應(yīng)相位落后對應(yīng)的相電流的相電流30。3三相交流電路的小結(jié)(三相交流電路的小結(jié)(1)-三相電源三相電源三相四線制三相四線制AAeCeBeCBN三

36、相電源一三相電源一般都是對稱般都是對稱的,而且多的,而且多用三相四線用三相四線制接法。制接法。三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(2)-三相負載三相負載星形負載星形負載三角形負載三角形負載ACBNZZZACBZZZ三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(3)-三相電路計算三相電路計算負載負載 形接法形接法lPPlUUIIo-303對稱負載時:對稱負載時:各相電壓、電流單獨計算。各相電壓、電流單獨計算。負載不對稱時:負載不對稱時:負載對稱時:負載對稱時:電壓對稱、電流對稱,只需計算一相。電壓對稱、電流對稱,只需計算一相。 求電表讀數(shù)時,可只算有效值,不算相位。求電表讀數(shù)時,可只算有效值,不算相位

37、。三相電路的計算要特別注意相位問題。三相電路的計算要特別注意相位問題。 負載負載Y Y形接法形接法o303PlPlUUII對稱負載時:對稱負載時:三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(4)-三相功率計算三相功率計算CBAPPPP三相總功率三相總功率:負載對稱時:負載對稱時:cos3ppIUP cos3llIUP 和接法和接法無關(guān)無關(guān)知識鏈接知識鏈接1. 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律2. 渦流現(xiàn)象渦流現(xiàn)象3. 電磁爐的原理電磁爐的原理1. 電磁感應(yīng)定律如下圖所示的三個實驗中,分別是哪部分相當于電源?如下圖所示的三個實驗中,分別是哪部分相當于電源?圖圖1圖圖3圖圖2圖圖1中電源是導(dǎo)體棒中電源是導(dǎo)體棒A

38、B,當導(dǎo)體棒,當導(dǎo)體棒AB切割磁力線時電流標指針切割磁力線時電流標指針偏轉(zhuǎn),當導(dǎo)體棒偏轉(zhuǎn),當導(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。切割磁力線速度越快,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。圖圖2中電源是螺線管中電源是螺線管B,當滑動變阻器滑片移動時電流標指針,當滑動變阻器滑片移動時電流標指針偏轉(zhuǎn),當滑動變阻器滑片移動速度越快,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。偏轉(zhuǎn),當滑動變阻器滑片移動速度越快,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。 圖圖3中電源也是螺線管中電源也是螺線管B。當條形磁鐵插入和拔出螺線管時,電流標指針偏。當條形磁鐵插入和拔出螺線管時,電流標指針偏轉(zhuǎn),通過改變條形磁鐵插入和拔出螺線管的速度大小,電流表指

39、針偏轉(zhuǎn)角度改轉(zhuǎn),通過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)角度改變變 結(jié)論:結(jié)論:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對于圖圖1所示實驗,磁場的磁感應(yīng)強度不變,通過導(dǎo)體棒做切割磁感線的運動,所示實驗,磁場的磁感應(yīng)強度不變,通過導(dǎo)體棒做切割磁感線的運動,改變了閉合電路的面積,從而改變穿過該電路的磁通量,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電改變了閉合電路的面積,從而改變穿過該電路的磁通量,從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。導(dǎo)體棒運動越快,則回路面積變化也越快,使得磁通量的變化越快,動勢。導(dǎo)體棒運動越快,則回路面積變化也越快,使得磁通量的變化越

40、快,而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大,說明感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大,說明感應(yīng)電動勢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)電動勢越大。關(guān)。磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大。 共同規(guī)律:共同規(guī)律:感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟)內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)表達式:)表達式:tne2. 渦流現(xiàn)象 1 定義定義:當交流電流通過導(dǎo)線時,在導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生交變的磁場

41、。處在交變當交流電流通過導(dǎo)線時,在導(dǎo)線周圍會產(chǎn)生交變的磁場。處在交變磁場中的整塊導(dǎo)體的內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于這種感應(yīng)電流在整塊導(dǎo)體內(nèi)部磁場中的整塊導(dǎo)體的內(nèi)部會產(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。自成閉合回路,很像水的旋渦,所以稱作渦流。2 渦流的特點渦流的特點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,同時,在鋼里加入少量的硅,來增加鐵芯渦流的電阻,以減少渦流開,同時,在鋼里加入少量的硅,來增加鐵芯渦流的電阻,以減少渦流(2)會造成用電器(如變壓器鐵芯)發(fā)熱,

42、嚴重時將影響設(shè)備正常運行。會造成用電器(如變壓器鐵芯)發(fā)熱,嚴重時將影響設(shè)備正常運行。(1)白白損耗電能,使用電設(shè)備效率降低白白損耗電能,使用電設(shè)備效率降低;3 減小渦流的方法減小渦流的方法4 渦流在現(xiàn)實中的應(yīng)用渦流在現(xiàn)實中的應(yīng)用感應(yīng)型測量儀表(例如電度表)上的鋁圓盤的旋轉(zhuǎn),就是靠鋁圓盤上的感應(yīng)型測量儀表(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力而轉(zhuǎn)動的。渦流和電磁鐵的變化磁通相互作用為動力而轉(zhuǎn)動的。感應(yīng)電爐煉鋼,就是利用金屬中產(chǎn)生的渦流,來加熱和溶解金屬的。感應(yīng)電爐煉鋼,就是利用金屬中產(chǎn)生的渦流,來加熱和溶解金屬的。 3. 電磁爐的原理 電磁爐作為廚具市場的一種新型灶具。它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場感應(yīng)電流(又稱為渦流)的加熱原理,電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時,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規(guī)則運動,分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能(故:電磁爐煮食的熱源來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,用來加熱和烹飪食物,從而達到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體

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