《交流電復(fù)習(xí)課》課件

交流電復(fù)習(xí)課歡迎參加交流電復(fù)習(xí)課。本課程將全面回顧交流電的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用，幫助您深入理解這一重要的電氣工程領(lǐng)域。oleh課程大綱1基礎(chǔ)知識(shí)緒論、基本概念、電路元件2電路分析交流電路分析、功率和功率因數(shù)3高級(jí)主題三相交流電路、變壓器、電機(jī)4實(shí)踐應(yīng)用綜合應(yīng)用、實(shí)例分析1.緒論歷史背景交流電的發(fā)明和早期發(fā)展現(xiàn)代應(yīng)用交流電在當(dāng)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用社會(huì)影響交流電對(duì)工業(yè)革命和現(xiàn)代生活的影響交流電的發(fā)展歷程11831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象21882年特斯拉發(fā)明交流發(fā)電機(jī)31886年威斯汀豪斯公司開始商業(yè)化交流電系統(tǒng)41893年芝加哥世界博覽會(huì)展示交流電的優(yōu)勢交流電的特點(diǎn)高效傳輸可通過變壓器提高電壓，減少長距離傳輸損耗易于轉(zhuǎn)換可以方便地在不同電壓等級(jí)之間轉(zhuǎn)換安全性高相對(duì)于直流電，具有更高的安全性適用性廣適用于各種電氣設(shè)備和家用電器2.基本概念周期交流電完成一次完整變化所需的時(shí)間頻率每秒鐘交流電完成的周期次數(shù)相位描述交流電波形在某一時(shí)刻的狀態(tài)幅值交流電波形的最大值正弦交流定義正弦交流是最常見的交流電形式，其電壓或電流隨時(shí)間按正弦函數(shù)變化。特征波形規(guī)律周期性變化對(duì)稱性有效值和平均值0.707有效值系數(shù)正弦交流電的有效值等于最大值乘以0.7070.637平均值系數(shù)正弦交流電的平均值等于最大值乘以0.6371.11峰值因數(shù)最大值與有效值的比值，等于1.113.電路元件電阻消耗電能，轉(zhuǎn)化為熱能電容儲(chǔ)存電場能量，產(chǎn)生相位滯后電感儲(chǔ)存磁場能量，產(chǎn)生相位超前電阻定義電阻是阻礙電流流動(dòng)的元件特性電阻在交流電路中不改變電壓和電流的相位關(guān)系功率電阻消耗有功功率，轉(zhuǎn)化為熱能應(yīng)用用于限流、分壓和發(fā)熱等場合電容定義電容是能夠儲(chǔ)存電荷的元件，由兩個(gè)導(dǎo)體極板組成，中間有絕緣介質(zhì)。特性電流超前電壓90°頻率越高，阻抗越小儲(chǔ)存電場能量電感定義電感是能夠在變化磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的元件特性電流滯后電壓90°，頻率越高阻抗越大能量儲(chǔ)存電感儲(chǔ)存磁場能量應(yīng)用用于濾波、振蕩和電機(jī)等領(lǐng)域4.交流電路分析1復(fù)數(shù)法2相量法3等效電路4疊加定理5戴維南定理交流電路分析方法多樣，從基礎(chǔ)到高級(jí)，逐步深入理解電路行為。電阻電路歐姆定律U=IR功率計(jì)算P=UI=I2R串并聯(lián)計(jì)算等效電阻相位關(guān)系電壓電流同相位電容電路電容抗Xc=1/(2πfC)f為頻率，C為電容值相位關(guān)系電流超前電壓90°I=U/Xc電感電路1電感抗XL=2πfL，f為頻率，L為電感值2相位關(guān)系電流滯后電壓90°3電壓電流關(guān)系U=IXL4能量存儲(chǔ)電感儲(chǔ)存磁場能量5.功率和功率因數(shù)有功功率實(shí)際消耗的功率無功功率交換的能量，不消耗視在功率有功和無功的矢量和有功功率定義電路中實(shí)際消耗的功率，單位為瓦特(W)計(jì)算公式P=UIcosφ，φ為電壓電流相角物理意義表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的速率應(yīng)用用于計(jì)算電器的實(shí)際功耗和電費(fèi)無功功率定義在交流電路中，電源與電感、電容元件之間來回交換的能量，單位為乏(var)。特點(diǎn)不產(chǎn)生有效功增加線路損耗影響功率因數(shù)功率因數(shù)cosφ定義有功功率與視在功率之比0-1范圍功率因數(shù)值在0到1之間0.9理想值工業(yè)用電通常要求功率因數(shù)大于0.96.三相交流電路三相電源產(chǎn)生三個(gè)相位差120°的交流電三相負(fù)載可連接星形或三角形三相系統(tǒng)優(yōu)勢功率傳輸穩(wěn)定，效率高三相三線制結(jié)構(gòu)三條相線，無中性線應(yīng)用主要用于工業(yè)大功率設(shè)備特點(diǎn)線電壓為相電壓的√3倍優(yōu)勢節(jié)省導(dǎo)線，減少線路損耗三相四線制結(jié)構(gòu)三條相線加一條中性線適用于不平衡負(fù)載優(yōu)點(diǎn)可同時(shí)供給單相和三相負(fù)載相電壓穩(wěn)定安全性高星形和三角形連接星形連接三相負(fù)載的一端連接在一起，另一端分別連接到三相電源三角形連接三相負(fù)載首尾相連，形成閉合三角形，連接到三相電源應(yīng)用星-三角啟動(dòng)法用于大功率電機(jī)的軟啟動(dòng)7.變壓器定義利用電磁感應(yīng)原理改變交流電壓的靜止電氣設(shè)備功能升壓或降壓，隔離電路，匹配阻抗類型單相變壓器、三相變壓器、自耦變壓器等應(yīng)用電力傳輸、電子設(shè)備、儀器儀表等領(lǐng)域變壓器工作原理原邊繞組接入交流電源磁芯傳遞磁通副邊繞組感應(yīng)電動(dòng)勢負(fù)載輸出交流電變壓器參數(shù)變比原、副邊電壓比和匝數(shù)比阻抗包括銅損和鐵損效率輸出功率與輸入功率之比8.電機(jī)定義將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備分類直流電機(jī)、交流電機(jī)（同步、異步）原理基于電磁感應(yīng)和洛倫茲力應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)、家用電器、交通工具等異步電機(jī)工作原理定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，感應(yīng)轉(zhuǎn)子電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速始終小于同步轉(zhuǎn)速特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大調(diào)速范圍小同步電機(jī)1定義轉(zhuǎn)子與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)的交流電機(jī)2特點(diǎn)轉(zhuǎn)速恒定，功率因數(shù)可調(diào)3應(yīng)用大功率發(fā)電機(jī)、高精度控制場合4啟動(dòng)需要輔助啟動(dòng)裝置或變頻啟動(dòng)9.綜合應(yīng)用實(shí)例分析1問題描述分析工廠配電系統(tǒng)功率因數(shù)改善2數(shù)據(jù)收集測量電壓、電流、