最新-第2章正弦交流電路-PPT課件

1、汽車電路檢修基礎(chǔ)劉美靈 主編電子工業(yè)出版社全國高等職業(yè)教育汽車類規(guī)劃教材第2章 正弦交流電路2.1 單相交流電路2.2 三相交流電路2.3 技能訓練本章小結(jié)主要內(nèi)容理解正弦交流電三要素的概念，掌握正弦量的相量表示方法。掌握單一參數(shù)正弦交流電路電壓與電流的關(guān)系及功率計算，了解電阻、電感和電容元件在交流電路和直流電路中的不同特性。掌握串聯(lián)交流電路性質(zhì)的判斷方法，并會用相量圖分析串聯(lián)交流電路。了解感性負載提高功率因數(shù)的方法。了解三相電源的工作原理，掌握三相電源星形聯(lián)接的特點。 學習目標會用萬用表的交流電壓擋測量線電壓、相電壓的數(shù)值，能解決三相對稱負載的星形、三角形聯(lián)接問題，并會分析計算簡單的三相電路

2、。2.1 單相交流電路2.1.1 正弦交流電的基本概念1正弦交流電的產(chǎn)生圖2.2 交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖電動勢e隨時間按正弦規(guī)律變化。2正弦交流電的參考方向 正弦交流電的方向只有正半周方向和負半周方向兩種，習慣上把正半周的方向作為其參考方向。3正弦交流電的三要素最大值、角頻率和初相位為正弦量的三要素。 平常所說的交流電流、電壓和電動勢的大小，交流測量儀表的讀數(shù)以及各種交流電氣設(shè)備的銘牌所標注的額定值，均是指有效值。 （1）瞬時值、最大值和有效值（2）周期、頻率和角頻率周期：正弦量變化一周所用的時間。頻率：每秒鐘內(nèi)變化的周期數(shù)。角頻率：正弦量在每秒鐘內(nèi)變化的電角度。 車速越高，輸出軸轉(zhuǎn)速也越高，

3、感應電壓頻率也越高，電控單元根據(jù)該電壓的頻率就可以計算出汽車行駛的速度。（3）相位、初相和相位差相位：正弦交流電隨時間變化的電角度。初相位：t = 0 時的相位。（3）相位、初相和相位差相位差：同頻率正弦量之間的相位差等于它們的初相之差。4正弦量的相量表示法正弦量的表示方法波形圖三角函數(shù)表達式相量法4正弦量的相量表示法令相量長度等于正弦量的最大值，相量初始位置與橫軸正向的夾角等于初相角，同時令相量的旋轉(zhuǎn)速度等于正弦量的角頻率。 旋轉(zhuǎn)相量法只適用于同頻率的正弦交流電的加減。合成正弦量的最大值應等于各正弦量最大值的相量和。只需畫出起始時各相量的位置就可以進行計算。旋轉(zhuǎn)相量的加減運算相量的長度表示正

4、弦交流電的有效值。相量與水平方向的夾角仍表示正弦交流電的初相，沿逆時針轉(zhuǎn)動的角度為正，反之為負。在僅僅為了表示幾個正弦交流電的相位關(guān)系時，既可以選橫軸的正方向為參考方向，也可任意選一個相量作參考相量，并取消直角坐標軸。有效值相量的加減運算根據(jù)有效值相量圖，求得合成相量的大小和初相位后，就可以寫出對應的正弦交流電的瞬時值表達式。2.1.2 單一參數(shù)的正弦交流電路1純電阻電路（1）電壓與電流的關(guān)系電壓和電流的頻率相同。電壓和電流的的初相位相同，相位差為0。電流與電壓的數(shù)值之間符合歐姆定律。（a）純電阻電路 （b）R上的電壓、電流相量圖 （c）R上u、i、p的變化曲線純電阻電路圖2.12 純電阻電路

5、電壓、電流和功率1純電阻電路（2）電阻的功率電阻是耗能元件。有功功率：交流電的功率規(guī)定為一個周期內(nèi)瞬時功率的平均值。一般交流電器上所標的功率，通常指的是有功功率。2純電感電路（1）電壓與電流的關(guān)系電壓與電流同頻率。電壓與電流的數(shù)值關(guān)系為：電壓超前電流90。電感具有“通直阻交”的作用。 （a）純電感電路 （b）L上的電壓、電流相量圖 （c）L上u、i、p的變化曲線純電感電路圖2.13 純電感電路電壓、電流和功率2純電感電路（2）電感的功率電感是儲能元件。無功功率：交換功率的最大值。有功功率為零。3純電容電路（1）電壓與電流的關(guān)系電流超前電壓90。電容具有“隔直通交”的作用。 電壓與電流同頻率。電

6、壓與電流的數(shù)值關(guān)系為：（a）純電容電路 （b）C上的電壓、電流相量圖 （c）C上u、i、p的變化曲線純電容電路圖2.15 純電容電路電壓、電流和功率3純電容電路（2）電容的功率電容是儲能元件。無功功率：交換功率的最大值。有功功率為零。2.1.3 RLC串聯(lián)交流電路1電壓與電流的關(guān)系（1）頻率關(guān)系電流與電壓的頻率相同。（2）相位關(guān)系 若XLXC ,則0,表示電壓u超前電流i一個 角，此時電感的作用大于電容的作用。感性電路 若XL0,表示電壓u 滯后電流 i一個 角，此時電容的作用大于電感的作用。 若XL=XC,則=0,表示電壓u與電流i同相位,為串聯(lián)諧振。容性電路阻性電路（3）大小關(guān)系2RLC串

7、聯(lián)電路的功率（1）視在功率（2）有功功率（3）無功功率2RLC串聯(lián)電路的功率（4）功率因數(shù)當電源提供的視在功率一定時，功率因數(shù)越大，說明用電器的有功功率越大，電源的功率利用率就越高。 2.1.4 功率因數(shù)的提高提高功率因數(shù)的方法很多，通常采用在電感性負載兩端并聯(lián)電容器的方法。 減小輸電線路的功率損失。能充分利用電源設(shè)備的容量。提高功率因素的意義：2.2 三相交流電路2.2.1 三相交流電的產(chǎn)生結(jié)構(gòu) 定子轉(zhuǎn)子三相 U相V相W相2.2.1 三相交流電的產(chǎn)生2.2.2 三相對稱電動勢的表示三相對稱電動勢：三個電動勢的最大值相等、頻率相同，而初相依次互差120。 1三角函數(shù)式2.2.2 三相對稱電動勢

8、的表示2波形圖和相量圖三相電動勢最大值出現(xiàn)的次序稱為相序。2.2.3 三相繞組的聯(lián)接三相繞組通常采用星形接法。中性線或零線相線或端線或火線1電源相電壓各相繞組的首端與末端之間的電壓，叫做電源相電壓。3個相電壓在數(shù)值上與各相繞組的電動勢相等，各相電壓之間在相位上也互差120電角度，因此3個相電壓也是對稱的。 2電源線電壓相線與相線之間的電壓，叫做電源線電壓。線電壓總是超前與之相對應的相電壓30。3個線電壓也是對稱的。 2.2.4 三相負載的聯(lián)接1三相負載的星形聯(lián)接分類 三相對稱負載三相不對稱負載線電流中線電流相電流各相負載所承受的電壓為電源相電壓。 線電流等于負載的相電流。 中線電流有效值相量為

9、三個相電流有效值相量之和。 特點：在三相不對稱負載作星形聯(lián)接時，在中線上不允許接熔斷器和開關(guān)，以確保中線不斷，構(gòu)成三相四線制。 相電流是對稱的。 中線電流等于0，可省去中線。 各相負載所承受的電壓仍為電源相電壓。 三相三線制特點：2三相負載的三角形聯(lián)接各相負載所承受的電壓為電源線電壓。 相電流對稱。 線電流對稱。 三相對稱負載三角形聯(lián)接特點：負載采用何種連接方式取決于負載額定電壓與電源線電壓的關(guān)系。 線電流總是滯后與之對應的相電流30。 線電流與相電流的關(guān)系：2.2.5 三相交流電路的功率對于三相對稱負載：2.3 技能訓練2.3.1 R、L、C 元件頻率特性的測定2.3.2 日光燈電路及功率因

10、數(shù)的提高2.3.3 三相交流電路電壓、電流的測量本章小結(jié)2隨時間按正弦規(guī)律變化的交流電稱為正弦交流電，最大值、角頻率、初相是正弦交流電的三要素。31最大值是有效值的 倍。交流測量儀表的讀數(shù)以及各種交流電氣設(shè)備的銘牌所標注的額定值，均是指有效值。角頻率、周期和頻率都是表示正弦量變化快慢的物理量。33 4 初相位反映了正弦交流電起始時刻的狀態(tài)。5正弦交流電的常用表示方法有波形圖、三角函數(shù)表達式和相量法。為了便于分析計算正弦電路，電路中常用相量來表示正弦交流電。交流負載的電壓有效值與電流有效值之間滿足歐姆定律關(guān)系，即： 。對于純電阻電路， ；對于純電感電路， ；對于純電容電路， ；對于串聯(lián)交流電路，

11、 。367純電阻電路中，電壓和電流相位相同；純電感電路中，電壓超前電流90；純電容電路中，電流超前電壓90。 串聯(lián)交流電路中，當 時，電路呈電感性；當 時，電路呈電容性；當 時，電路呈電阻性。電阻是耗能元件，其有功功率 ；電感和電容是儲能元件，其有功功率均為0。 串聯(lián)交流電路的有功功率 ；無功功率 ；視在功率 。功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，其越大，則電源的容量中轉(zhuǎn)換成有功功率的部分越大，電源的利用率越高。38三相交流電路由三個最大值相等、頻率相同，而初相依次互差120的三相對稱電動勢向負載供電。三相交流發(fā)電機的三相繞組通常采用星形接法，對外供電有三相三線制和三相四線制。三相四線制可以輸出線電壓和相電壓兩種電壓，并且線電壓是相電壓的 倍。3910三相