汽車電工電子技術(shù)單元二正弦交流電路.ppt

1、汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電單元二單元二 正弦交流電路正弦交流電路課題一課題一 交流電的基本概念交流電的基本概念課題二課題二 正弦交流電的相量表示法正弦交流電的相量表示法課題三課題三 單一參數(shù)的正弦交流電路單一參數(shù)的正弦交流電路課題四課題四 RLC串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振 課題五課題五 三相交流電源三相交流電源課題六課題六 三相負(fù)載的連接三相負(fù)載的連接汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電課題一課題一 交流電的基本概念交流電的基本概念一、交流電的基本概念一、交流電的基本概念1什么是交流電什么是交流電我們把大小和方向都隨時間作周期性變化的電動勢、電壓

2、和我們把大小和方向都隨時間作周期性變化的電動勢、電壓和電流分別稱為交變電動勢、交變電壓、交變電流，統(tǒng)稱為電流分別稱為交變電動勢、交變電壓、交變電流，統(tǒng)稱為交流電。交流電。圖圖2-1 幾種常見電壓、電流隨時間變化的波形圖幾種常見電壓、電流隨時間變化的波形圖（a） 直流量直流量 （b） 正弦波正弦波 （c） 矩形波矩形波 （d) 鋸齒波鋸齒波 汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電2正弦交流電的產(chǎn)生正弦交流電的產(chǎn)生 如果在電路中電動勢的大小與方向均隨時間按正弦規(guī)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，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方向也是正弦的，律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大

3、小和方向也是正弦的，這樣的電路稱為正弦交流電路。這樣的電路稱為正弦交流電路。 ti圖圖 2 2 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)（a）交流發(fā)電機(jī)示意圖）交流發(fā)電機(jī)示意圖 （b）原理圖）原理圖汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電正弦交流電也要規(guī)定正方向正弦交流電也要規(guī)定正方向, ,表示電壓或電流的瞬時方向表示電壓或電流的瞬時方向 交流電路進(jìn)行計算時，首先要規(guī)定物理量交流電路進(jìn)行計算時，首先要規(guī)定物理量的正方向，然后才能用數(shù)字表達(dá)式來描述。的正方向，然后才能用數(shù)字表達(dá)式來描述。實際方向和假設(shè)方向一致實際方向和假設(shè)方向一致實際方向和假設(shè)方向相反實際方向和假設(shè)方向相反ti正弦交流電的正方

4、向正弦交流電的正方向iuR用小寫字母表示交流瞬時值汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電二、正弦波的特征量二、正弦波的特征量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 特征量特征量: :汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電 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 1 1頻率、周期、角頻率頻率、周期、角頻率3）頻率頻率 ： 每秒變化的弧度每秒變化的弧度 單位：弧度單位：弧度

5、/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 T汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電tIim sin為正弦電流的最大值為正弦電流的最大值mI2.2.瞬時值、最大值、有效值瞬時值、最大值、有效值 在工程應(yīng)用中常用有效值表示幅度。常用交流電表指示的在工程應(yīng)用中常用有效值表示幅度。常用交流電表指示的電壓、電流讀數(shù)，就是被測物理量的有效值。標(biāo)準(zhǔn)電壓電壓、電流讀數(shù)，就是被測物理量的有效值。標(biāo)準(zhǔn)電壓220V，也是指供電電壓的有效值。也是指供電電壓的有效值。（2）瞬時值）瞬時值 交流電在變化過程中，每一時刻所對應(yīng)的值都交流電在變化過程中，

6、每一時刻所對應(yīng)的值都不同，該值稱為交流電的瞬時值。瞬時值是時間的函數(shù)，只不同，該值稱為交流電的瞬時值。瞬時值是時間的函數(shù)，只有具體指出在哪一時刻，才能求出確切的數(shù)值和方向。有具體指出在哪一時刻，才能求出確切的數(shù)值和方向。i為為t時刻對應(yīng)的瞬時值。時刻對應(yīng)的瞬時值。 （1）最大值）最大值電量名稱必須大電量名稱必須大寫寫,下標(biāo)加下標(biāo)加 m。如：如：Um、Im汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電則有則有TdtiTI021（均方根值）（均方根值）可可得得2mII 當(dāng)當(dāng) 時，時，tIim sindtRiT20交流交流直流直流RTI2熱效應(yīng)相當(dāng)熱效應(yīng)相當(dāng)有效值電量必須大寫，如：有效值電量必須

7、大寫，如：U、I交流電流交流電流 i通過電阻通過電阻R在在一個周期一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一直流電流與一直流電流I通過同一通過同一電阻在同一時間電阻在同一時間T內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則稱的熱量相等，則稱I的數(shù)的數(shù)值為值為i的有效值的有效值（3）有效值概念）有效值概念汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電可得可得2mII 當(dāng)當(dāng) 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：汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電問題與討論問題與討論 電器電器 22

8、0V最高耐壓最高耐壓 =300V 若購得一臺耐壓為若購得一臺耐壓為 300V 的電器，是否可用于的電器，是否可用于 220V 的線路上的線路上? ? 該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值，所以，所以不能用不能用。2有效值有效值 U = 220V 最大值最大值 Um = 220V = 311V 電源電壓電源電壓汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電tIi sin23. 3. 相位相位4.4.初相角初相角： 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

9、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：正弦波的相位角或相位：正弦波的相位角或相位汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電 2121 -tt 5.兩個兩個同頻率同頻率正弦量間的相位差正弦量間的相位差( ( 初相差初相差) ) 222111 sin sintIitIimm122i1i t0=00汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電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2i1i2it1相相位位落落后后21i領(lǐng)先于領(lǐng)先于1i2i2i相相位位領(lǐng)領(lǐng)先先1i12021-t相位差為

10、相位差為01i2i與與同相位同相位汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電可以證明同頻率正弦波運算后，頻率不變。可以證明同頻率正弦波運算后，頻率不變。222111 sin2 sin2tUutUu如：如：結(jié)論結(jié)論: : 因角頻率（因角頻率（ ）不變，所以以下）不變，所以以下討論討論同頻率正弦波同頻率正弦波時，時， 可可不考慮，主要研究不考慮，主要研究幅度與初相位的變化。幅度與初相位的變化。tUtUtUuuu sin2 sin2 sin2221121幅度、相位變化幅度、相位變化頻率不變頻率不變汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電21 -90 -（-90 ） 1801i2it

11、2211 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例例:汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電三、正弦交流電的三要素三、正弦交流電的三要素 我們把正弦交流電的最大值、角頻率和初相角叫做正弦交流我們把正弦交流電的最大值、角頻率和初相角叫做正弦交流電的三要素。交流電的三要素描述了正弦交流電的大小、電的三要素。交流電的三要素描述了正弦交流電的大小、變化快慢和起始狀態(tài)。當(dāng)交流電的三要素決定后，就可以變化快慢和起始狀態(tài)。當(dāng)交流電的三要素決定后，就可以唯一地確定一個正弦交流電了。唯一地確定一個正弦交流

12、電了。交流電動勢、交變電壓、交變電流的表達(dá)式分別為交流電動勢、交變電壓、交變電流的表達(dá)式分別為)sin()sin()sin(imumemtIitUutEe汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電例例幅度：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汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電如圖如圖2-7所示的正弦交流電的角頻率為所示的正弦交流電的角頻率為，請寫出它們的瞬時，請寫出它們的瞬時值表達(dá)式。值表達(dá)式。解：因此解：因此i1、i2、i3瞬瞬時值表達(dá)式為時值表達(dá)式為

13、AtiAtiAti)2sin(5 .7)6sin(5 .7)sin(5321-例例汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電一、正弦交流電的表示方法一、正弦交流電的表示方法常用的表示方法為：解析法、波形圖法（即曲線法）、相量常用的表示方法為：解析法、波形圖法（即曲線法）、相量圖（即矢量圖）、復(fù)數(shù)表示法（即相量表達(dá)式或稱極坐標(biāo)圖（即矢量圖）、復(fù)數(shù)表示法（即相量表達(dá)式或稱極坐標(biāo)表示）。表示）。二、正弦交流電的相量表示二、正弦交流電的相量表示課題二課題二 正弦交流電的相量表示法正弦交流電的相量表示法1正弦交流電的相量圖正弦交流電的相量圖（1）旋轉(zhuǎn)矢量表示法）旋轉(zhuǎn)矢量表示法圖2-8 正弦交流電

14、的相量圖表示法（a）用旋轉(zhuǎn)矢量來表示正弦量 （b）最大值矢量和有效值矢量 汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電 通常只用初始位置（通常只用初始位置（t =0）的有向線段）的有向線段m（或有效值（或有效值I）來表示一個旋轉(zhuǎn)正弦量。來表示一個旋轉(zhuǎn)正弦量。旋轉(zhuǎn)矢量的書寫方式旋轉(zhuǎn)矢量的書寫方式mUmImE（2）有效值矢量法）有效值矢量法正弦量也可用復(fù)數(shù)平面中的一個矢量來表示，矢量的長度正弦量也可用復(fù)數(shù)平面中的一個矢量來表示，矢量的長度等于正弦量的有效值、矢量與橫軸正向的夾角等于正弦量等于正弦量的有效值、矢量與橫軸正向的夾角等于正弦量的初相角，將這個矢量稱之為有效值矢量，用、表示的初相角，

15、將這個矢量稱之為有效值矢量，用、表示（也稱有效值相量，它不隨時間旋轉(zhuǎn)，是靜止的）。有效（也稱有效值相量，它不隨時間旋轉(zhuǎn)，是靜止的）。有效值相量也只畫矢量的起始位置值相量也只畫矢量的起始位置 EUI有效值矢量的書寫方式有效值矢量的書寫方式汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（3）相量圖）相量圖 相量圖是指在一個復(fù)平面上表示幾個同頻率正弦量的相量圖是指在一個復(fù)平面上表示幾個同頻率正弦量的相量整體時，構(gòu)成了相量圖。利用相量圖分析交流電路，相量整體時，構(gòu)成了相量圖。利用相量圖分析交流電路，能夠清楚地看出各個正弦量的大小和相互間的相位關(guān)系。能夠清楚地看出各個正弦量的大小和相互間的相位關(guān)系。

16、為了畫圖方便，只要保持各相量間的相位差就可以了。為了畫圖方便，只要保持各相量間的相位差就可以了。 12U1U2222111 sin2 sin2tUutUu例如：將例如：將 u1、u2 用相量圖表示用相量圖表示2 2相量式相量式可以將正弦電動勢可以將正弦電動勢 )sin(2tEe寫成相量式：寫成相量式： EE汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電由于兩個同頻率正弦交流電的由于兩個同頻率正弦交流電的“和和”與與“差差”頻率不變，所以在頻率不變，所以在相量表達(dá)式中只寫有效值相量表達(dá)式中只寫有效值E和初相角和初相角。【例【例2-5】 已知已知 Ati)60sin(231Ati)30sin(

17、242-求：總電流求：總電流21iii的瞬時值表達(dá)式。的瞬時值表達(dá)式?！窘饨狻?方法一： AIAI-30460321-9 . 656 . 096. 4246. 36 . 25 . 130460321jjjIIIAtiii)9 .6sin(2521汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電方法二：用平行四邊行法則求得方法二：用平行四邊行法則求得 AIIIAIII9 . 659 . 6,9 .363043)30tan(54321222221Atiii)9 .6sin(2521【想一想】若要求【想一想】若要求21iii-的表達(dá)式，又該如何求呢？的表達(dá)式，又該如何求呢？汽車電工電子技術(shù)汽車電工

18、電子技術(shù)單元二 正弦交流電課題三課題三 單一參數(shù)的正弦交流電路單一參數(shù)的正弦交流電路一、純電阻一、純電阻R電路電路1電阻元件上電流和電壓關(guān)系電阻元件上電流和電壓關(guān)系（1）電阻元件上電流和電壓的數(shù)值關(guān)系）電阻元件上電流和電壓的數(shù)值關(guān)系圖2-10 純電阻元件組成的交流電路（a）電路 （b）波形圖 （c） 相量圖 （d）功率波形汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（1） 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 1.1.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（4） 相量關(guān)系相量關(guān)系0UURIU UI（5）相量圖）相量圖0II0UU0IRR

19、ItItRURuitUusin2sin2sin2 設(shè)設(shè)則則汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電2電阻元件的功率電阻元件的功率（1）瞬時功率）瞬時功率 RuiRiup/22小寫小寫=2UIsin2 ttuipt（2） （耗能元件）（耗能元件）0p結(jié)論：結(jié)論：（1） 隨時間變化隨時間變化p汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電TTdtiuTdtpTP0011tUutIisin2sin2（2） 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

20、=IR=I2R=U2/R汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電二、純電感二、純電感L電路電路 1電感元件上電壓和電流的關(guān)系電感元件上電壓和電流的關(guān)系圖2-11 電感元件的交流電路（a）電路圖（b） 電壓和電流的波形圖 （c） 電壓和電流的相量圖 （d） 功率波形dtdiLu 基本基本關(guān)系式關(guān)系式：tIisin2設(shè)設(shè))90sin(costUtLIdtdiLumm則則汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（1）電壓、電流的頻率相同）電壓、電流的頻率相同 其圖形見圖其圖形見圖2-11（b）。）。（2）電壓和電流的相位不同）電壓和電流的相位不同 電流滯后電壓電流滯后電壓90。（

21、3）電壓和電流的數(shù)值關(guān)系）電壓和電流的數(shù)值關(guān)系 Um=LIm U=LI=XLI式中式中XL稱為感抗，單位為歐姆（稱為感抗，單位為歐姆（），且），且 XL=L=2fL （4）電壓和電流的相量關(guān)系式）電壓和電流的相量關(guān)系式ILjIjXUL0 II90UU汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電2電感電路的功率電感電路的功率（1）瞬時功率）瞬時功率 tUIttUIuip2sincossin2（2）有功功率）有功功率TpdtTP001結(jié)論：結(jié)論：純電感元件不消耗有功功率純電感元件不消耗有功功率，但是純電感與電源之間，但是純電感與電源之間存在著能量交換（能量的吞吐）存在著能量交換（能量的吞吐）

22、 ，從圖，從圖2-11（d）也可以）也可以看出。看出。電感元件儲存的磁場能大小為：電感元件儲存的磁場能大小為： 221LiWL汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（3 3） 無功功率無功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的單位：乏、千乏的單位：乏、千乏 (var(var、kvarkvar) ) Q 的定義：電感瞬時功率所能達(dá)到的最大值。用的定義：電感瞬時功率所能達(dá)到的最大值。用 以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。tUIuip2sin【想一想】能從字面上把無功功率理解為【想一想】能從字面上把無功功率理解為“無用無用”之功嗎？無功的真正含義是什么？之功嗎

23、？無功的真正含義是什么？汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電基本關(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(2cos2tCUtUCdtduCi則：則：汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（ 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(2tCUitUusin21.1.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iut90ICUUU汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（3）有效值）有效值或或CUI ICU1 容抗容抗（）CXC1定義：定義：)9

24、0sin(2tCUitUusin2ICXIU 則：則：CXUI 汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電 （4） 相量關(guān)系相量關(guān)系設(shè)：設(shè)：0UU90II)90sin(2tIitUusin200CIXUU則：則：IjXUC-IjXIXIXCCC-9090900CXIU IUI領(lǐng)先領(lǐng)先！汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電2.電容電路中的功率電容電路中的功率)90sin(2sin2-tUutIitIUuip2sin-（1） 瞬時功率瞬時功率 p汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電-TTdttIUTdtPTP000)2sin(11 （2） 平均功率平均功率 P（

25、3） 無功功率無功功率 Q瞬時功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）瞬時功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）tUIp2sin-CCCXUXIUIQ22電容不消耗能量，但可儲存能量電容不消耗能量，但可儲存能量 ，電，電容元件儲存的電場能為：容元件儲存的電場能為： cCCuW221汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電1. 單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系電路參數(shù)電路參數(shù)LjjXLdtdiLu 基本關(guān)系基本關(guān)系復(fù)阻抗復(fù)阻抗LUICjjXC1-復(fù)阻抗復(fù)阻抗電路參數(shù)電路參數(shù)dtduCi 基本關(guān)系基本關(guān)系CUI電路參數(shù)電路參數(shù)R基本關(guān)系基本關(guān)系iRu 復(fù)阻抗復(fù)阻抗RUI單一參數(shù)的正弦交流電路小

26、單一參數(shù)的正弦交流電路小 結(jié)結(jié)汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電 在正弦交流電路中，若正弦量用相量在正弦交流電路中，若正弦量用相量 表示，表示，電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗（電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗（ ) ) 表示，則復(fù)數(shù)形式的歐姆定律和直流電路中的形式相表示，則復(fù)數(shù)形式的歐姆定律和直流電路中的形式相似。似。 IU、CLjXCjXLRR-、 2. 單一參數(shù)電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律單一參數(shù)電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律 電阻電路電阻電路RIU)(LXjIU電感電路電感電路)(CXjIU-電容電路電容電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律復(fù)數(shù)形式的歐姆定律汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電單一參數(shù)正弦交

27、流電路的分析計算小結(jié)單一參數(shù)正弦交流電路的分析計算小結(jié)電路電路參數(shù)參數(shù)電路圖電路圖（正方向）（正方向）復(fù)數(shù)復(fù)數(shù)阻抗阻抗電壓、電流關(guān)系電壓、電流關(guān)系瞬時值瞬時值有效值有效值相量圖相量圖相量式相量式功率功率有功功率有功功率 無功功率無功功率RiuiRuR設(shè)設(shè)則則tUusin2tIisin2IRU RIUUIu、 i 同相同相UI0LiudtdiLu CiudtduCi LjjXLcjCjjXC11-設(shè)設(shè)則則tIisin2)90sin( 2tLIu設(shè)設(shè)則則tUusin2)90sin( 12tCUiLXIXULLCXIXUCC1UIu領(lǐng)先領(lǐng)先 i 90UIu落后落后i 90LjXIUCjXIU-00L

28、XIUI2CXIUI2-基本基本關(guān)系關(guān)系汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電課題四課題四 RLC串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振串聯(lián)電路及串聯(lián)諧振 一、一、RLC串聯(lián)電路串聯(lián)電路idtCdtdiLiRuuuuCLR1CLRUUUU-90900CCCLLLRRUIjXUUIjXUUIRU汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電)(222CLRUUUU-2222)()()(CLCLXXRIIXIXRIU-222CL2 )X-(XR | Z|XR （1 1）串聯(lián)電路的總電壓）串聯(lián)電路的總電壓U和電流和電流I頻率相同。頻率相同。 （2 2）總電壓和電流數(shù)值關(guān)系：）總電壓和電流數(shù)值關(guān)系： U=

29、 | Z | I Um= | Z | Im（3 3）總電壓）總電壓u u與電流與電流i i的相位差的相位差RXXUUUCLRCL-arctanarctan汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電（4）總電壓）總電壓u與電流與電流i的相量關(guān)系的相量關(guān)系ZIU)(CLXXjRZ-其中2RLC串聯(lián)電路的功率串聯(lián)電路的功率（1）有功功率）有功功率 串聯(lián)電路消耗的總有功功率就是電阻串聯(lián)電路消耗的總有功功率就是電阻R消耗的有功功率消耗的有功功率 cosRUIIUP（2）無功功率）無功功率Q sin)(CLUIIUUQ-（3）視在功率）視在功率S 22QPS（4）功率因數(shù)）功率因數(shù) 有功功率與電源

30、視在功率的比值稱為功率因有功功率與電源視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用數(shù)，用cos表示。表示。ZRSPcos汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電2 2串聯(lián)諧振的特征串聯(lián)諧振的特征（1 1）電流與電壓同相位，電路呈電阻性）電流與電壓同相位，電路呈電阻性 （2 2）電路的阻抗）電路的阻抗Z Z最小，最小，Z Z= =R R，而電流，而電流I I最大最大 （3 3）串聯(lián)諧振時，電感的端電壓與電容的端電壓大小相）串聯(lián)諧振時，電感的端電壓與電容的端電壓大小相等，相位相反等，相位相反 二、串聯(lián)諧振二、串聯(lián)諧振1串聯(lián)諧振的條件串聯(lián)諧振的條件CLXX 串聯(lián)諧振的條件是：串聯(lián)諧振的條件是：0100-

31、CLLC10LCff210 UUR UUCL-汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電課題五課題五 三相交流電源三相交流電源一、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-15 三相交流發(fā)電機(jī)的原理圖（a）原理圖 （b）電樞繞組1交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)2三相電動勢的產(chǎn)生三相電動勢的產(chǎn)生)120sin()120sin(sin-tEetEetEemWmVmU規(guī)定：三相電動勢的正方向是從規(guī)定：三相電動勢的正方向是從繞組的末端繞組的末端首端。若某一時刻首端。若某一時刻e的數(shù)值為負(fù)，則說明其方向是的數(shù)值為負(fù)，則說明其方向是從首端從首端末端末端 汽車電工電子技術(shù)汽車電

32、工電子技術(shù)單元二 正弦交流電3相序相序通常把三相交流電到達(dá)正的最大值（或負(fù)最大）的先后次序通常把三相交流電到達(dá)正的最大值（或負(fù)最大）的先后次序稱為相序。例如上述的三相電動勢依次滯后稱為相序。例如上述的三相電動勢依次滯后120，其相，其相序為序為UVW（順相序）；反之為逆相序。（順相序）；反之為逆相序。 圖2-16 三相對稱電動勢的波形圖和相量圖（a）波形圖 （b）相量圖汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電二、三相電源的連接二、三相電源的連接1星形連接的特點星形連接的特點圖2-17 三相電源的星形連接（a）電源的星形連接電路 2三相四線制三相四線制相電壓相電壓UP：是指相線與中線之

33、間的電是指相線與中線之間的電壓，用壓，用UU、UV、UW表示；表示；線電壓線電壓UL：是指相線與相線之間的電是指相線與相線之間的電壓，用壓，用UUV、UVW、UWU表示。表示。 汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電-1201200PWPVPUUUUUUU圖2-18 線電壓與相電壓的相量圖由于三相電動勢是對稱的，故由于三相電動勢是對稱的，故相電壓也是對稱的，相電壓的相電壓也是對稱的，相電壓的相量式為相量式為線電壓和相電壓的關(guān)系：線電壓和相電壓的關(guān)系： PLUU3【討論討論】一般低壓供電系統(tǒng)的線電壓是一般低壓供電系統(tǒng)的線電壓是380V，它的相電壓是多少，它的相電壓是多少?生活生活中哪

34、些電器用相電壓，哪些電器用線電壓？家庭中的插座是什么樣子？中哪些電器用相電壓，哪些電器用線電壓？家庭中的插座是什么樣子？ 汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電課題六課題六 三相負(fù)載的連接三相負(fù)載的連接一、三相負(fù)載的星形連接一、三相負(fù)載的星形連接圖2-19 負(fù)載星形連接的三相四線制電路 1負(fù)載的相電壓和線電壓負(fù)載的相電壓和線電壓負(fù)載的相電壓負(fù)載的相電壓UY：負(fù)載作負(fù)載作Y形形接法時，加在負(fù)載兩端的接法時，加在負(fù)載兩端的電壓稱為負(fù)載的相電壓。電壓稱為負(fù)載的相電壓。每相負(fù)載的相電壓有效值都等每相負(fù)載的相電壓有效值都等于電源的相電壓，即：于電源的相電壓，即：UY =UP，但各相的相電壓的相，但各相的相電壓的相位各差了位各差了120。負(fù)載的線電壓負(fù)載的線電壓UL ：就是電源的線電壓。各線電壓大小相等，就是電源的線電壓。各線電壓大小相等，相位各差相位各差120，且超前相應(yīng)的相電壓，且超前相應(yīng)的相電壓30。 汽車電工電子技術(shù)汽車電工電子技術(shù)單元二 正弦交流電2負(fù)載的相電流負(fù)載的相電流IP、線電流、線電流IL（1）相電流。相電流指流過每一相負(fù)載的電流，用）相電流。相電流指流過每一相負(fù)載的電流，用IP表示，表示，三個相電流三個相電流IuN、IVN、IwN的方向如圖的方向如圖若三相負(fù)載是對稱的若三相負(fù)載是對稱的,則相電流也對稱則相電流也對稱,每一相的