汽車電工電子第二章交流電路

汽車電工電子第二章交流電路二、交流電的表示為了區(qū)別交流電和直流電，直流電的物理量用大寫英文字母表示，如US、I、E等。交流電的物理量用小寫英文字母表示，如us、i、e等。

三、交流電的特點（1）交流發(fā)電機可以很方便地把機械能（水流能、風能等）、化學能（石油、天然氣等）等其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，設(shè)備設(shè)施方面更加經(jīng)濟；（2）交流電可以方便地通過變壓器升壓和降壓，給配送電能帶來極大的方便,能量損失少；（3）用來傳遞信息(如聲音、圖像等)的電信號也必須是變化的交流電，不可能是恒定的直流電。因此，在實際生產(chǎn)生活中，交流電的應(yīng)用更為廣泛。

第二章交流電路四、正弦交流電的基本知識1、正弦交流電的概念正弦交流電是指正弦電流、正弦電壓和正弦電動勢。正弦交流電的大小和方向都隨時間按正弦規(guī)律變化。

如圖2.1（b)所示。2、正弦交流電的數(shù)學表達式圖2.1（b)所示的正弦交流電的數(shù)學表達式為——表示正弦交流電任一瞬時大小，稱為瞬時值；——表示正弦交流電變化的幅度大小，稱為最大值；——表示正弦交流電的角頻率；——表示正弦交流電的初始相位角。描述正弦交流電的主要物理量有瞬時值、最大值、有效值、角頻率、初相位等。

第二章交流電路五、同頻率正弦交流電的相加和相減1、正弦交流電的相量表示法用相量表示正弦交流電也稱為旋轉(zhuǎn)矢量法。如圖2.2所示，在直角坐標系中畫一個旋轉(zhuǎn)矢量，規(guī)定用該矢量的長度表示正弦交流電的最大值（或有效值），該矢量與橫軸的正向夾角表示正弦交流電的初相位（初相角），矢量以角速度按逆時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角速度表示正弦交流電的角頻率。圖2.2正弦交流電的相量表示圖2.3

第二章交流電路2、同頻率正弦交流電的相加和相減計算幾個同頻率的正弦量的相加、相減，常用旋轉(zhuǎn)矢量的方法。具體步驟如下：（1）在直角坐標系中畫出代表正弦量的旋轉(zhuǎn)矢量，如圖2.3所示；（2）分別求出幾個旋轉(zhuǎn)矢量在橫軸上投影之和及在縱軸上投影之和；（3）求合成矢量，如圖2.4所示；（4）根據(jù)合成矢量寫出計算結(jié)果。第二章交流電路圖2.4

2.2單相交流電路一、單一參數(shù)的正弦交流電路

1、純電阻電路在純電阻電路中，電流和電壓是同相的，圖2.5為純電阻負載交流電路的電流與電壓波形圖、電壓與電流的相位圖。

（a）純電阻交流電路（b）電流與電壓波形圖（c）電壓與電流的相位圖圖2.5在純電阻電路中，電壓與電流的瞬時值、有效值和最大值都服從歐姆定律。若加在電阻R兩端的電壓為，則流過電阻R的電流為：第二章交流電路電壓與電流總是同相的，因此瞬時功率恒為正值，這表明電阻總是從電源吸收電能，電阻是耗能元件。2、純電容電路把理想電容元件接到交流電源上，就組成了純電容電路。圖2.7（a）所示為純電容負載的交流電路，（b）（c）為電容兩端的電壓與電流的波形圖和相位圖

。（a）純電容交流電路（b）電流與電壓波形圖（c）電壓與電流的相位圖圖2.7

純電容電路中電流比電壓提前到達最大值，即電流超前電壓相位。

第二章交流電路3、純電感電路把理想電感元件接到交流電源上，就組成了純電感電路。圖2.8所示為純電感負載的交流電路及電壓與電流的波形圖和相位圖。

a.純電感交流電路b.電流與電壓波形圖c.電壓與電流的相位圖圖2.8純電感電路中電壓比電流提前到達最大值，即電流滯后電壓相位。

第二章交流電路二、串聯(lián)電路1、串聯(lián)電路的特性：各電壓間的相位不同，總電流與總電壓的相位也不相同，如圖2.9所示。

圖2.9RL串聯(lián)電路相量圖和電壓三角形2、功率因數(shù)（1）功率因數(shù)所謂功率因數(shù)就是指有功功率與視在功率的比值，用表示。即：功率因數(shù)的大小是由電路的主要參數(shù)和決定的。

（2）提高功率因數(shù)的意義（3）提高功率因數(shù)的方法

第二章交流電路2.3三相交流電路一、三相交流電源1、三相交流電的產(chǎn)生三相交流電是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的，圖2.10所示為三相交流發(fā)電機的發(fā)電原理。圖2.10三相交流發(fā)電機工作原理及各線圈中感應(yīng)電動勢的波形圖第二章交流電路2、三相電源的星形連接（Y形連接）

圖2.11所示為電源的星形連接。

圖2.11三相電源星形連接圖2.12線電壓、相電壓相量圖

各相線與中性線之間的電壓，稱為相電壓。圖2.12為相電壓和線電壓有效值的相量圖。第二章交流電路二、三相負載的連接1、三相負載的星形（Y）連接圖2.13所示為三相負載的星形連接方式。

圖2.13三相負載的星形連接圖2.14相電壓及電流相量圖

負載作星形連接并具有中性線時，相線和負載通過的電流相同，各相電流等于各線電流，即：

第二章交流電路2、三相負載的三角形（△）連接三相負載進行三角形連接時，就是將三相負載首、尾相連，形成一個閉合回路，三相負載之間的三個連接點分別接到三相電源的端線上，具體連接如圖2.15所示。圖2.15三相負載三角形連接