交流電的特征

1、關(guān)于交流電的特征現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第1頁，共84頁7.1 7.1 交流電的特征交流電的特征在一個(gè)電路里，電源的電動(dòng)勢在一個(gè)電路里，電源的電動(dòng)勢e(t)隨時(shí)間作周期變化，隨時(shí)間作周期變化， 則各段電路的電壓則各段電路的電壓u(t)和電流和電流i(t)都將隨時(shí)間作周期性都將隨時(shí)間作周期性 變化，這種電路叫做變化，這種電路叫做交流電路交流電路。alternating currentA. C.Fourieranalysis本章以后各節(jié)只討論，因?yàn)槿魏我粋€(gè)周期性函數(shù)都可以分解成簡諧交流電一系列頻率成整數(shù)倍的簡諧函數(shù)，即傅里葉分解()。如不特別說明，討論的都是余弦交流( , )電。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第2頁，共84頁

2、000000( )cos()( )cos()( )cos()1rad/sfrequency1period2peak v2alueeuie ttu tUti tItffTUI交變電動(dòng)勢、交變電壓和交變電流可依次表示為： ( ) 是，單位是。角頻率，頻率()和周期()三者的關(guān)系為：，( ) 、 是交變電動(dòng)勢、電壓和電流的角頻率幅值峰值()，或稱。應(yīng)當(dāng)說明，幾乎所有交0000effective value0.700.7022UIUUIUII流電表都是按“”( )來刻度的。電壓和電流的有效值記作和 ，則有效值現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第3頁，共84頁phaseinitial phas3ephase differ(

3、)( )( )()0ence0euieuiuiuittte tu ti tuittuiiu( )、等叫做，其中、和分別叫做、和的。位相單位是弧度，也可用度。兩個(gè)同頻簡諧量的位相之差稱為，用 表示。如 與的位相差為 =(若，則說在位相上 比 超前 角位相()初位，或說比 滯后 角；相()位相差()時(shí)，二者同相；時(shí)，二者反相。頻率（或周期）、幅值（或有效值）和初位相是確定交流電各量瞬時(shí)值的三個(gè)要素?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第4頁，共84頁7.2 7.2 交流電路中的元件交流電路中的元件00resistorimpedanceuiUUZZII描述一個(gè)元件的特性需要用兩個(gè)量，一是交流電壓和電流峰值（或有效值）之在交

4、流電路中，有電阻比，叫做元件的，用 表示，阻抗的單位是歐姆，另一個(gè)量是二者的相(位)，差電容和電感三種元件。阻抗()現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第5頁，共84頁00000( )cos( )( )cosc s1.o0RuRiu tUtUu ti ttItRRZURIRZ 對于純電阻而言，電壓、純電阻電流的歐姆定律仍適用于交流位相一致，其交流阻抗中的電阻元就件。設(shè)則， =路是它的電阻電現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第6頁，共84頁000000( )coscos( )sincos()122Cuiu tUtqUtCdqi tUCtdtUCtUZIC 對于純電容元件，阻抗（設(shè)電壓，則電容器上又稱容抗）和位相差為=， =的交變電壓而充放電

5、2.電流純電容電路現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第7頁，共84頁00000( )cos( )sincos()22LLuiLdiLdtdiuuLdti tItdiu tLLItUZLLdIItt 對純電感元件，其阻抗（又稱感抗）和位相差自感電動(dòng)勢，壓降 故可得 設(shè)交變電3.純電流，則感=路為，電現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第8頁，共84頁7.3 7.3 矢量圖解法矢量圖解法1212(1)( )( )( )( )(2)( )( )( )( )i tu tu tu tu ti ti ti t這一章討論的都是，其交流電壓、電流的瞬時(shí)值關(guān)系為：串聯(lián)電路：通過各元件電流一樣，總電壓并聯(lián)電路：各元件兩端電壓相同，總電流1.元件的串、并聯(lián)似穩(wěn)

6、電流現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第9頁，共84頁111222121111222211221122( )cos()( )cos()( )( )( )( )(coscossinsin)(coscossinsin)(coscos)cos(sinsin)2sin.a tAta tAta ta ta ta tAtAtAtAtAAtAAt用三角運(yùn)算計(jì)算同頻，計(jì)算其諧量的疊加和簡現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第10頁，共84頁112211222212122111221122coscoscossinsinsin( )coscossinsincos()2cos()sinsinarctancoscosAAAAAAa tAtAtAtAAAA AAA

7、AA令合成后的簡諧量的幅值和初位相為現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第11頁，共84頁vector3diagram.用矢量圖解( )法(1)用計(jì)算同頻旋轉(zhuǎn)矢量簡諧量的疊加表示簡諧量12a.()b.oxA AA 選一基準(zhǔn)軸 作出 、解及矢出量圖解法現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第12頁，共84頁a. RC(2)串聯(lián)電路串聯(lián)電路222222221,1()()()1()1arctanarctanRCRCRCCRUUUUUUUUIR UICIUIRIRCCUZRICUUCR ， 的長度故總阻抗 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第13頁，共84頁b RL.串聯(lián)電路222222()arctanarctanRLLRUUUIRLUULZRLIUR（），現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第

8、14頁，共84頁(3)RC并聯(lián)電路:例如并聯(lián)電路22222221()()()1arctanarctan()1 ()RCCRUUIIIUCRCRIURZCRIICR ,現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第15頁，共84頁(4)串并混聯(lián)電路：此時(shí)雖然仍可采用矢量圖解法，但比較麻煩Iu現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第16頁，共84頁222222222222222,tan,sin,cossincosLCLCLCLLULIIU CRRLLRRLRLULIIIIIU CRLURIIIRL現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第17頁，共84頁222222222222222222222222()()()(1)()()tanIIILC RLRURLRLURLZILCCRIL

9、C RLIR現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第18頁，共84頁7.4 7.4 交流電路的復(fù)數(shù)解法交流電路的復(fù)數(shù)解法()cos(real partmodulusargum1en)sin()t ().jtAtAAeAAtjAt約定：如果一個(gè)簡諧量與另一個(gè)復(fù)數(shù)對應(yīng)，是指這一復(fù)數(shù)的實(shí)部( )等于這一簡諧量，或復(fù)數(shù)的模() 等于簡諧量的幅值，幅角設(shè)有復(fù)數(shù),將其展開可見這一復(fù)數(shù)的實(shí)部為一簡諧用復(fù)數(shù)法計(jì)算同頻簡諧量疊加()等于簡量諧量的位相現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第19頁，共84頁1212111222()()111222()()121211221122( )cos()( )cos()( )( )cos()cos()sin()sin()jt

10、jtjtjtu tUtu tUtu tUU eu tUU eUUUU eU eUtUtj UtUtU設(shè)有兩個(gè)簡諧交流電壓，分別與復(fù)數(shù)量對應(yīng)起來：，兩復(fù)數(shù)和顯然，的實(shí)部剛好是兩12( )( )( )u tu tu t簡諧量之和現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第20頁，共84頁00()()00()()0(00)0complex voltagecomplex currentcomplex imp( )cos()(c.s2)o ()uuiuiiuijtjjjtjtjtUU eu tUti tItU eUUeZeI eIIII e電路上加有交流電壓通過的復(fù)電壓( )復(fù)復(fù)電壓、復(fù)電流、復(fù)阻抗電流( )復(fù)阻抗(電流對應(yīng)的復(fù)數(shù)分

11、別為：比值 即edancejZZe)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第21頁，共84頁()22,0,1,2,11,2RjCjCLRLUZUIZIZRZCZLZRZeCj CZLej L 復(fù)電壓、復(fù)電流、復(fù)阻抗關(guān)系寫作或純電阻：故純電容：故純電感：故現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第22頁，共84頁1211221222111212,(2),3.1,1UUUUIZ UIZ UIZIIIUUUIZZZZZIIZZZZ(1)串聯(lián)電路：總電壓 而并聯(lián)電路：總電流1在用復(fù)數(shù)法計(jì)算出電路的復(fù)阻抗后，通常 要寫串聯(lián)、出它的而并聯(lián)電路模和幅角現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第23頁，共84頁222arctanRLRLZZZRj LLZZRLR例1：串聯(lián)電路=， =211

12、11(1),11()arctanarctan()11RCRCRj CRj CZRCRZZZj CRRCRZZCRCR 22例 ：并聯(lián)電路1 （）, （）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第24頁，共84頁12122222220-31111()1jjjLRCZZRj Lj Cj CRj LZZZRLjCRLRLeeZeZZ例 ：串并混聯(lián)電路 11現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第25頁，共84頁2222222222222222111(1)()arctan()arctanRj LZLCj CRj CRj LRLZLCCRLCRLRRLLC RLR 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第26頁，共84頁7.5 7.5 復(fù)雜交流電路復(fù)雜交流電路( )0(2)( )0

13、i tu t在復(fù)雜電路中，對于電流的瞬時(shí)值和電壓的瞬時(shí)值，基爾霍夫方程組仍然成立：(1)對于電路中任一節(jié)點(diǎn)，瞬時(shí)電流的代數(shù)和為零，沿任意一個(gè)閉合回路，瞬時(shí)電壓降的代數(shù)和為零，像直流電路一樣，要先選取幾個(gè)標(biāo)定方向和規(guī)定符號。標(biāo)定各支路電流的方向標(biāo)定方向 為每個(gè)閉合回路規(guī)定一個(gè)繞行方向標(biāo)定每一個(gè)電源的極性現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第27頁，共84頁23()規(guī)定符號:1.流向節(jié)點(diǎn)的電流之前寫負(fù)號，流出節(jié)點(diǎn)的電流之前寫正號.如果回路的繞行方向與某支路的電流標(biāo)定方向相同，則電阻、電容、電感上的壓降為正，反之各壓降為負(fù).若回路的繞行方向與理想電壓源標(biāo)定的極性一致 即從負(fù)極到正極穿過它 ，它的端電壓為負(fù)，否則為正00IU

14、IZ對于簡諧交流電路，基爾霍夫方程組可化為復(fù)數(shù)代數(shù)方程組(1)基爾霍夫第一方程組：(2)基爾霍夫第二方程組：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第28頁，共84頁12(55)V(11)ZjZZj例：兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)使用，供一負(fù)載，每臺(tái)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢均為110 ，內(nèi)阻抗，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的位相差為，計(jì)算負(fù)載中的電流。2()21211211122222211110110001011jtj tEeEejEIIIEI ZI ZEEI ZIZEIIAE ， ， 解得負(fù)載上電流與 同位相現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第29頁，共84頁實(shí)際上在直流電路中學(xué)過的戴維南定理解直流電路的方法也可實(shí)際上在直流電路中學(xué)過的戴維南定理解直流電路的方法也可用于交流電，但

15、是電動(dòng)勢、電壓、電流和阻抗等應(yīng)全部用復(fù)數(shù)用于交流電，但是電動(dòng)勢、電壓、電流和阻抗等應(yīng)全部用復(fù)數(shù)表示。表示。12022112120120101(1)21(1)211EEUZEj EZZZ ZZjZZUEIZZ 上例發(fā)電機(jī)并聯(lián)問題也可用戴維南定理解決開路電壓等效阻抗現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第30頁，共84頁7.6 7.6 交流電的功率交流電的功率00000000000( )( ) ( )cos()coscoscos()11coscos(2)221instantaneous poweraverage powe1( )coscos2rTP tu t i tUtItU IttU IU ItPP t dtU IUIT

16、瞬時(shí)功率( )平均功率( )現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第31頁，共84頁2200power factorapparent powe12001(VA)(kV )rAUPU IUII RRPUISSUPUII對純電阻元件 =0，故對純電容和純電感元件 =或-，故22對一般的二端網(wǎng)絡(luò)，cos 介于 和 之間，此時(shí)稱coscos 稱作二端網(wǎng)絡(luò)為，用 表示，即其單位：的功率因數(shù)( )視在功率( 伏安)伏安、千現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第32頁，共84頁7.7 7.7 功率因數(shù)功率因數(shù)/cossincosactive currentreactive current1.IIIIPUIUIPII有功，平均功率稱 為電流的有功分量，或有功

17、電流( )為電流的無功分量，或無功電流有功電流和無(功 電流)/IIIU現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第33頁，共84頁在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容并上電容后，線路中無功電流減少，有功電流不2.提高功率因數(shù)變，功率因數(shù)得的方法：以提高。LIIUR現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第34頁，共84頁1212121212122122coscossinsin()sin()sincoscos(tantan)(tantan)1coscos(tantan)LCLCPUIUIPPIIIUUPUUPIU CU CUCPCU1將功率因數(shù)由提高到應(yīng)并入的電容為：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第35頁，共84頁22sinVarkreactive powVarpowertria

18、ngleerPUIUISPPSPP無功有功無功有功無功電工學(xué)中還常引入無功功率的單位：乏()或千乏()視在功率 、和 的無功關(guān)系可用功率三角功率( )形()表示現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第36頁，共84頁7.8 7.8 有功電阻和電抗有功電阻和電抗active resistancereactance0capacitive reactance0incossin ,ductive reactanccos ,sien ,jZZeZjZrZxZZjxxrx稱其實(shí)部為有功電阻( )，虛部為電抗()。電容性電路中電抗，叫做容抗( )電感性電路中電抗，叫做如果一個(gè)電路的復(fù)阻(抗 令則感抗)22222coscossinsi

19、nSUII ZPUII ZI rPUII ZI x有功無功可以把以前學(xué)過的有關(guān)功率的公式表示為：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第37頁，共84頁()dissipation factortan2PxQPQrPrPx無功有功有功無功一個(gè)電抗元件的定義為與 的關(guān)品質(zhì)因數(shù)系：值耗散因數(shù)( )耗散角現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第38頁，共84頁7.9 7.9 串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振( (series resonance) )電路電路22220011()()1arctan11,0,1:22ZRjLZRLCCLUUCIZRRLCULZR ICRRLCfLC復(fù)阻抗，阻抗電流，位相差（）改變電源頻率使則此時(shí)電路阻抗最小，呈純電阻性，電流最大。串聯(lián)電路

20、的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)諧諧振頻率振，現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第39頁，共84頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第40頁，共84頁1LC 使線路發(fā)生諧振的方法通常使線路發(fā)生諧振的方法通常有兩種：有兩種： (1)改變電源頻率使它等于諧改變電源頻率使它等于諧振頻率；振頻率； (2)改變電路中電感或電容改變電路中電感或電容的數(shù)值，使的數(shù)值，使 通常稱通過改變電感或電容通常稱通過改變電感或電容的數(shù)值使電路發(fā)生諧振的的數(shù)值使電路發(fā)生諧振的過程為過程為調(diào)諧調(diào)諧?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第41頁，共84頁7.10 7.10 諧振電路的品質(zhì)因數(shù)（諧振電路的品質(zhì)因數(shù)（Q值）值）20220022202( )cos11( )( )22( )cos()sin211(

21、 cossin)21.factorRSCCSRLCRWI RTi tItWLi tCutIIutttCCWItCQtQL在串聯(lián)電路中，電阻 在一個(gè)周期耗能設(shè)，電感器和電容器在任一值( )的第一種故意義瞬時(shí)儲(chǔ)能現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第42頁，共84頁0022222000200011(cossin)221SSRLCIWLIttLICWQWQQLQRCQR諧振狀態(tài)下，一個(gè)諧振電路的定義為：值越高，表示電路儲(chǔ)存一定的能量要付出的能量耗散越小，儲(chǔ)能效率越高。這是諧振電路 值的第一種意義。(品質(zhì)因數(shù)( 值)串聯(lián)諧振電路=)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第43頁，共84頁222200000001()()1()()11111CLCLCC

22、CLLLCLCLCLrCLLCrLCCLCLrLQQIPPILLCQQPI rCrPI rrLLQQCCrrRrrQrrrCrQLLQQrrQQQQ無功無功有功有功諧振電路的 值與儲(chǔ)能元件的 值之間的關(guān)系：，諧振時(shí)，此時(shí)，而，則諧振電路品質(zhì)因數(shù)的倒數(shù)：通常，從而，因此現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第44頁，共84頁21021bandwidt70%frequency selectivityhMIIfffffffQQQQ ：諧振峰兩邊 的值1等于最大值的即處頻2率之間的寬度：可以通頻帶推出，表明 值越大2. 值的第二種，電路的頻率選擇性( )越好，意義這是 值的第寬度()二種意義現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第45頁，共84頁000

23、0113.RLCUIRUUUILLQURUUIQUQCRCQQ在串聯(lián)諧振電路中，此時(shí)電感和電容上的電壓分別為，這說明電路諧振時(shí)，電感與電容兩端的電壓都是總電壓的 倍，這就是 值的第三種意義，串聯(lián)諧振又值的第三稱電種意義壓諧振?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第46頁，共84頁7.11 7.11 并聯(lián)諧振并聯(lián)諧振( (parallel resonance) )電路電路2222221222222222222221111()1()()()arctanRj LZj CRLjCRLRLZRLCRLRLLC RLR故現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第47頁，共84頁222222220001210,112112LCRCfRLLLCRLLUURCZ

24、IRRCZLZCRfLLCRfLCLC當(dāng)或時(shí)，這時(shí)，總阻抗 很大，呈電阻性，回路處于諧振狀態(tài)，諧振頻率：如果線圈 可以忽略，則或f現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第48頁，共84頁000022000,0,0,(3)()CLRLCILQRRUUIIQILRLQ并聯(lián)回路諧振時(shí)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)總電流 和等效阻抗的頻率特性與串聯(lián)諧振電路相反(2)位相 的頻率特性與串聯(lián)諧振電路相反,電感性,電容性,純電阻性電路的品質(zhì)因數(shù)，當(dāng) 可以忽略時(shí)： (電流諧振)(4) 值越高，頻率選擇性越好現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第49頁，共84頁341214231424233110.NNIZZZ ZZ ZZZZ ZZ Z當(dāng)示零器 的電流時(shí)，表示電橋達(dá)到

25、平衡。則有或?qū)嶋H上，平上式包含了兩個(gè)平衡條件，即，必須同時(shí)滿足才能保證衡條件電橋平衡。7.12 7.12 交流電橋交流電橋( (A. C. bridge) )現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第50頁，共84頁1112223334441423114422331 41414412 32323321 4142 32314(1),()()()()()()()()Zrjx Zrjx Zrjx ZrjxZ ZZ Zrjxrjxrjxrjxrrx xj rxr xr rx xj r xr xrrx xr rx xrx為達(dá)到電橋的平衡，需要反復(fù)調(diào)節(jié)至少兩個(gè)參數(shù)。設(shè)令實(shí)部和虛部分別相等，得到2.特點(diǎn)412332(2)(3)r xr

26、 xr x交流電橋的四臂必須按照一定方式來配置。如果對各臂作特殊安排，被測的兩個(gè)參數(shù)可分別讀數(shù)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第51頁，共84頁eeUIREE交變的主磁通 和漏磁通將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和 ，由復(fù)數(shù)基爾霍夫電壓定律可得鐵芯線圈中的電壓、電流和電動(dòng)勢之間的關(guān)系為：7.13 7.13 交流鐵芯線圈電路交流鐵芯線圈電路現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第52頁，共84頁00022cos,( )sin2sincos()2224.4422mmmmmmNLEx IixLfLeiEjx Idte tNNtdtfNtEtEfNEfNEfN 鐵芯線圈的漏電感常數(shù),式中稱為勵(lì)磁線圈的漏磁感抗在位相上比電流 滯后，故設(shè)主磁通 =則式中是

27、主磁通電動(dòng)勢最大值，有效值為現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第53頁，共84頁(e)e4.44j tj tmmmddENNNjjNdtdtUEfN 如果勵(lì)磁線圈的電阻和漏磁感抗上的壓降很小，可忽略不計(jì)，則2CuFeneI RPPPP當(dāng)交變電流通過鐵芯線圈時(shí)，線圈電阻上的有功功率損耗稱為，用表示，鐵芯中損耗的功率稱為，用表示，其中包括銅損鐵損磁滯損耗渦流損耗和現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第54頁，共84頁7.14 7.14 變壓器變壓器( (transformer) )原理原理2IC現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第55頁，共84頁112voltage transformatiprimary windingprion mary coilr1.atio

28、ABDCuEjNEjN 變壓器的初級繞組()或初級線圈()接上交流電壓 ，次級線圈開路，這稱為空載運(yùn)行。則(1)電壓變比()公有， 式：變比公式現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第56頁，共84頁11211202112022011ABABCDCDDCUNNUUUEjNUUEEjNUNKUNKKK 變壓器初級的輸入電壓：次級的輸出電壓：兩式相比，得原、副繞組上電壓的比值稱為變壓器的變壓比或變比，為降壓變壓器；，為升壓變壓器現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第57頁，共84頁112210111011011122101112212121212secondary coil(2)current transformation ratio11ZI N

29、I NI NIIII NI NI NI NIINNI NINNKNKII 當(dāng)變壓器的次級線圈()上接負(fù)載 時(shí)，這稱為負(fù)載電流變比( 運(yùn)行。則有：令則故有近似地可)寫為公式現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第58頁，共84頁1 111112222212212idealtransformerZPU IUNINPU INNIUPP 有功有功有功有功如果一個(gè)變壓器沒有銅損、鐵損，也沒有漏磁且空載電流為零，這種變壓器稱為理想變壓器()。如果 是純電阻性負(fù)載，,利用變比公式，可以證明現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第59頁，共84頁1122121222221()(3)impedance match)ing()UNN UZINN INZK ZZZN

30、K阻抗變比公式這就是變壓器的阻抗變換作用，相當(dāng)于在電源上直接接一個(gè)阻抗為的負(fù)載。阻抗為了提高信號的傳輸功率，常用變壓器將負(fù)載阻抗變換為適匹配當(dāng)?shù)臄?shù)值，這稱為( )?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第60頁，共84頁12122211,2,233NNNNNNNNNUUIISUIUI (1)額定電壓: ( )額定電流: (.變壓器的額定值.變)額定容量:壓器的應(yīng)用現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第61頁，共84頁7.15 7.15 三相交流電三相交流電1.three phase alternating current(AXBYC1)ZABC三相交流電(簡稱三三相交流相電)一般是由三相交流電機(jī)產(chǎn)生的。、是三個(gè)在結(jié)構(gòu)上完全相同的線圈，分別稱為

31、 相、電(- 相和 )三相交流電相繞組。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第62頁，共84頁000002()302()30( )cos2( )cos()342( )cos()cos()33AXBYCZj tAXjtBYjtCZettettettteee三相交流電的瞬時(shí)值及其復(fù)數(shù)表示式可分別寫成： 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第63頁，共84頁通常把繞組末端通常把繞組末端X,Y,Z聯(lián)成一點(diǎn)聯(lián)成一點(diǎn)O（中點(diǎn)或零點(diǎn)），把始端（中點(diǎn)或零點(diǎn)），把始端A，B，C作為與外電路聯(lián)接的端點(diǎn)。從零點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中線作為與外電路聯(lián)接的端點(diǎn)。從零點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中線或零線，有時(shí)中線接地又稱為地線，從或零線，有時(shí)中線接地又稱為地線，從A，B，C引出的三根

32、引出的三根導(dǎo)線稱為端線或相線，俗稱火線。導(dǎo)線稱為端線或相線，俗稱火線。三相四線制三相四線制：由三根端線和一根中線構(gòu)成的供電系統(tǒng)：由三根端線和一根中線構(gòu)成的供電系統(tǒng) 三相三線制三相三線制：只保留三根端線作為輸出的引線：只保留三根端線作為輸出的引線(2)phase voltagewire voltage,AOBOCOABBCCAUUUUUU三相四線制的供電系統(tǒng)可輸出兩種電壓：端線與中線之間的電壓 端線與端線之間的電壓相電壓( )、線電壓( )相電壓 ， ，：線電壓： 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第64頁，共84頁23ABAOBOBCBOCOCACOAOUUUUUUUUUU相電壓等于各相中的電動(dòng)勢，它們的有效值相等

33、(用表示)，位相彼此相差。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第65頁，共84頁66633362333803803220VjABAOjjBCBOCACOllUUeUUeUUeUUU用復(fù)數(shù)法可算出同理：， 即線電壓的有效值相等(用表示)，它們的位相比相應(yīng)的相電壓超前，彼此間位相差都是，。一般低壓供電的線電壓是伏，相電壓是。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第66頁，共84頁0(1)star connephase currentwire ctioncu e.rr2ntaoaabocobabclabcUIZUUIIZZIIIIII三相交流電負(fù)載的聯(lián)接星形聯(lián)接(Y聯(lián)接)( )相電流：，此時(shí)相電流( )等于線電流()，可寫成= , 中線上的電流：

34、現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第67頁，共84頁()()000abcjtjtj tZZZII eI eI eI2233若負(fù)載對稱，即，各相電流2有效值相等，彼此位相差為，則3，可見在對稱系統(tǒng)中，中線無電流，可將中線去掉，成為三相三線制系統(tǒng)。但負(fù)載不對稱時(shí)，中線就會(huì)有電流現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第68頁，共84頁(2)delta connectionabababbccabccabccaAabcaBbcabCcabcUIZUUIIZZIIIIIIIII相電流：， 端線電三角形聯(lián)接( 聯(lián)接( )流：，現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第69頁，共84頁36lII如果負(fù)載是對稱的，可算出，不過此時(shí)線電流比相應(yīng)的相電流的位相滯后。若負(fù)載對稱，斷開其中一相

35、，另外兩相仍可正常工作。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第70頁，共84頁coscos3cos3cos.3cosABCAOaaBObbCOccllPPPPUIUIUIPU IU I當(dāng)三相電路的總負(fù)載為星形聯(lián)接時(shí)，總功功率率若負(fù)載對稱，coscoscos3cos3cosABababBCbcbcCA cacallPUIUIUIPU IU I當(dāng)負(fù)載為三角形聯(lián)接時(shí)，總功率在對稱電路中，現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第71頁，共84頁7.16 7.16 三相異步電動(dòng)機(jī)原理三相異步電動(dòng)機(jī)原理1.三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)(asynchronous motor)的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)2.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理12101

36、2201230cos2cos()32cos()3U UBBtVVBBtWWBBt將三相交流電通入如圖定子的三個(gè)繞組，則繞組：繞組：繞組：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第72頁，共84頁12311231231231230OOPOP22coscos()cos()333co2B B BBBB B BBBBBBBBBBBBBBB 計(jì)算 、 、 三個(gè)矢量的合量 ，采用如下方法：從 點(diǎn)出發(fā)取任一方向，設(shè)它與 正方向夾角為 ，并將 、 、 都投影到這個(gè)方向上，于是總矢量 在方向上的投影就等于，的代數(shù)和：可算得s()t現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第73頁，共84頁0013232tBBBBtBt 可看出，時(shí)，最大，等于，這表明總矢量的大小是，在時(shí)刻 的方向與 成夾角，它是一個(gè)大小不變，方向以角速度 勻速旋轉(zhuǎn)的矢量。121212U UVVWW要使磁場方向向反方向旋轉(zhuǎn)，只需將，三個(gè)繞組中任意兩個(gè)的相序顛倒即可。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第74頁，共84頁12121210012200123000BCcos()cos()22cos()cos()3322cos()cos()333cos()2rotating magnetic fieldWWVVU UBBtBtVVBBtBtW