《電工電子技術(shù)》課件-4正弦交流電路

《電工電子技術(shù)》正弦交流電路1正弦交流電的基本概念充電時(shí)充電器發(fā)熱的原因：

復(fù)習(xí)：直流電路電源開關(guān)小燈泡3

導(dǎo)入：教室里面的用電器有哪一些？它們用的是什么電？

為什么用交流電不用直流電呢？4生產(chǎn)上和生活中都要廣泛使用正弦交流電是因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn)：（1）易于變壓、產(chǎn)生、傳送和分配。（2）交流電動(dòng)機(jī)比相同功率的直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用維護(hù)方便。（3）可以應(yīng)用整流裝置，將交流電變換成所需的直流電。5認(rèn)識(shí)正弦交流電一、電流的分類1、直流電流:大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。2、交變電流:大小和方向隨時(shí)間周期性變化并且在一個(gè)周期內(nèi)平均值為0的電流。6交流發(fā)電機(jī)模型二、正弦交流電的產(chǎn)生NS1、交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)磁極電樞10中性面（線圈平面與磁感線垂直）線圈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度：

w

初始位置：中性面任一時(shí)間t線圈平面轉(zhuǎn)過(guò)角度：

wtNS11NSSNeto+2、正弦交流電的變化規(guī)律12NSSNeto+13NSSNeto+14NSSNeto+15SSNeto+16NSSNeto+17NSSNeto+18NSSNeto+19NSSNeto+20NSSNeto+21NSSNeto+22NSSNeto+23NSSNeto+24最大值（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）e=BLVsinwt=EmsinwtEmteo+-Em25

1、如果瞬時(shí)值為正，則該時(shí)刻的電壓或電流為正半周。

2、如果瞬時(shí)值為負(fù)，則該時(shí)刻的電壓或電流為負(fù)半周。意義：0i,ut+_26eoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttabcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB3、正弦交流電的圖像et0Em-Emit0Im-Im0et+_0123若線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)若轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為

則正弦交流電的三要素1、表達(dá)式4

e

若線圈從與中性面成一夾角

開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則

31若外接負(fù)載，則有：正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流表達(dá)式322、三要素設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置

Im

2TiO333.正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值之間的關(guān)系

正弦量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，對(duì)應(yīng)各個(gè)時(shí)刻的數(shù)值稱為瞬時(shí)值，瞬時(shí)值是用正弦解析式表示的，即：

瞬時(shí)值是變量，注意要用小寫英文字母表示。瞬時(shí)值對(duì)應(yīng)的表達(dá)式應(yīng)是三角函數(shù)解析式。(1)瞬時(shí)值(2)最大值

正弦量振蕩的最高點(diǎn)稱為最大值，用Um(或Im)表示。34

有效值是指與正弦量熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值。Ri交流電流i通過(guò)電阻R時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；例直流電流I通過(guò)相同電阻R時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q。兩電流熱效應(yīng)相同，可理解為二者做功能力相等。我們把做功能力相等的直流電的數(shù)值I定義為相應(yīng)交流電i的有效值。有效值可確切地反映正弦交流電的大小。(3)有效值

有效值是根據(jù)熱效應(yīng)相同的直流電數(shù)值而得，因此引用直流電的符號(hào)，即有效值用U或I表示。RI

理論和實(shí)踐都可以證明，正弦交流電的有效值和最大值之間具有特定的數(shù)量關(guān)系，即：35

我們通常說(shuō)家庭電路的電壓是220V，便是指有效值．各種使用交流電的電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流的數(shù)值，交流電流表和交流電壓表測(cè)量的數(shù)值，也都是有效值。液晶電視機(jī)的銘牌上標(biāo)的額定電壓220V是有效值

正弦波完成完成一周所需的時(shí)間稱為周期Ｔ，單位為秒（s）。每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率?，它的單位是赫茲（Ｈz）。周期和頻率互為倒數(shù)的關(guān)系，即

它的單位是弧度／秒（rad/s）。

上式表示Ｔ、?、ω三者之間的關(guān)系，只要知道其中之一，則其余均可求出。

正弦量變化的快慢除用周期和頻率表示外，還可用角頻率ω來(lái)表示。因?yàn)橐恢芷趦?nèi)經(jīng)歷了2弧度，所以角頻率為4.角頻率、頻率和周期之間的關(guān)系

我國(guó)動(dòng)力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz（習(xí)慣上稱為工頻），少數(shù)國(guó)家如美國(guó)、日本采用60Hz的頻率。

顯然，相位反映了正弦量隨時(shí)間變化的整個(gè)進(jìn)程。

初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置，初相規(guī)定不得超過(guò)±180°。(1)相位(2)初相相位是隨時(shí)間變化的電角度，是時(shí)間t

的函數(shù)。初相是對(duì)應(yīng)t=0時(shí)的確切電角度。正弦量與縱軸相交處若在正半周，初相為正。正弦量與縱軸相交處若在負(fù)半周，初相為負(fù)。385.正弦交流電的相位、初相和相位差例u、i

的相位差為：

顯然，兩個(gè)同頻率正弦量之間的相位之差，實(shí)際上等于它們的初相之差。已知(3)相位差，求電壓與電流之間的相位差。解注意

不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。相位差不得超過(guò)±180°!39電流超前電壓電壓與電流同相

電流超前電壓

電壓與電流反相uiωtui

Ouiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO40②不同頻率的正弦量比較無(wú)意義。

①兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù)，與計(jì)時(shí)的選擇起點(diǎn)無(wú)關(guān)。注意:tO411、交流電：2、正弦交流電：3、正弦交流電三要素：最大值、角頻率、初相角4、有效值：42知識(shí)點(diǎn)：

正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相角。最大值反映了正弦量的大小及做功能力；角頻率反映了正弦量隨時(shí)間變化的快慢程度；初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置。交直流大戰(zhàn)：課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料搜集：特高壓輸電

《電工電子技術(shù)》正弦交流電2同頻率正弦量的加減乘除復(fù)習(xí)：1、正弦交流電的數(shù)學(xué)表達(dá)式：2、正弦交流電的三要素：

正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相角。最大值反映了正弦量的大小及做功能力；角頻率反映了正弦量隨時(shí)間變化的快慢程度；初相確定了正弦量計(jì)時(shí)始的位置。3、有效值：

概念

：一個(gè)正弦量的瞬時(shí)值可以用一個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量在縱軸上的投影值來(lái)表示。

正弦交流電的矢量表示法矢量長(zhǎng)度

=

矢量與橫軸夾角

=

初相位ω矢量以角速度

按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)ω有效值1.描述正弦量的有向線段稱為矢量

(phasor)。若其幅度用最大值表示，則用符號(hào)：最大值矢量的書寫方式2.在實(shí)際應(yīng)用中，幅度更多采用有效值，則用符號(hào)：mUmIUI3.相量符號(hào)U、I

包含幅度與相位信息。mUU或正弦量的矢量表示法舉例例1：將u1、u2

用矢量表示

相位：幅度：矢量大小設(shè)：U1U2相位哪一個(gè)領(lǐng)先？哪一個(gè)落后？U2U1領(lǐng)先于同頻率正弦波的矢量畫在一起，構(gòu)成矢量圖。例2：同頻率正弦波相加--平行四邊形法則U2U1Uu=u1+u2=()2221

sin2

jw+==tUu()11

sin2jw+tUu()

sin2jw+tU21UUU+=注意：1.只有正弦量才能用矢量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫在一張矢量圖上，不同頻率不行。新問題提出：

平行四邊形法則可以用于矢量運(yùn)算，但不方便。故引入相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算法。

相量

復(fù)數(shù)表示法復(fù)數(shù)運(yùn)算

復(fù)數(shù)的幾種表示形式相量法是求解正弦穩(wěn)態(tài)電路的簡(jiǎn)單方法。復(fù)數(shù)A可用復(fù)平面上的有向線段來(lái)表示。該有向線段的長(zhǎng)度a稱為復(fù)數(shù)A的模，?？偸侨≌?。該有向線段與實(shí)軸正方向的夾角θ稱為復(fù)數(shù)A的輻角。根據(jù)以上關(guān)系式及歐拉公式復(fù)數(shù)A的實(shí)部a1及虛部a2與模a及輻角θ的關(guān)系為：代數(shù)型三角函數(shù)型指數(shù)型極坐標(biāo)型可將復(fù)數(shù)A表示成代數(shù)型、三角函數(shù)型、指數(shù)型和極坐標(biāo)型4種形式。相量與復(fù)數(shù)將矢量放到復(fù)平面上稱為相量，可如下表示：Uab+1UjjsincosjUUjbaU+=+=a、b分別為U在實(shí)軸和虛軸上的投影U歐拉公式j(luò)D=Uj=eUj代數(shù)式

指數(shù)式

極坐標(biāo)形式

jj+=+=jUjbaU)sin(cosab+1U設(shè)a、b為正實(shí)數(shù)jjeUjbaU=+=在第一象限在第四象限jjeUjbaU=-=jjeUjbaU=+-=在第二象限jjeUjbaU=--=在第三象限在一、二象限，一般取值：180°0°在三、四象限，一般取值：0°-180°+1U1

1=60°

2=120°U2U3

3=-120°計(jì)算相量的相位角時(shí)，要注意所在象限。如：43jU--=43jU+-=43jU-=43jU+=例相量的運(yùn)算1.復(fù)數(shù)加、減運(yùn)算222111jbaUjbaU+=+=設(shè)：jjUebbjaaUUU=±+±=±=)()(212121則：jD=U2.復(fù)數(shù)乘、除法運(yùn)算)(212121jj+==jeAAAAA乘法：212211jjjjeAAeAA==設(shè)：()212121jj-=jeAAAA除法：±j稱為90°旋轉(zhuǎn)因子乘以+j使相量逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°乘以-j使相量順時(shí)針轉(zhuǎn)90°說(shuō)明：設(shè)：任一相量A則：=±o90eAjA)(j±復(fù)數(shù)符號(hào)法應(yīng)用舉例例1:已知瞬時(shí)值，求相量。已知:

求：

i

、u

的相量解：A506.86301003024.141jI+=D=D=ooV5.190110602206021.311jU-=-D=-D=oo求：例2：已知相量，求瞬時(shí)值。解：

已知兩個(gè)頻率都為

1000Hz的正弦電流其相量形式為：A10A601003021oojeII=-D=波形圖瞬時(shí)值矢量圖相量復(fù)數(shù)符號(hào)法知識(shí)點(diǎn)：正弦波的四種表示法TijjD=+=UeUjbaUjUI=課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、技能點(diǎn)：同頻率正弦量的加減運(yùn)算

《電工電子技術(shù)》正弦交流電路3電阻、電感、電容在交流電路里的特性復(fù)習(xí)：正弦交流電的四種表示法波形圖瞬時(shí)值矢量圖復(fù)數(shù)符號(hào)法jjDT=+=UeUjbaUjUITi

1.電子設(shè)備的構(gòu)成電子元器件是構(gòu)成電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)。任何一臺(tái)電子設(shè)備都是由具有一定功能的電路、部件，按照一定的工藝結(jié)構(gòu)所組成。

2.電子設(shè)備的性能與質(zhì)量電子設(shè)備的性能及質(zhì)量的優(yōu)劣好壞，不僅取決于電路原理設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)的水平，還取決于能否正確合理地選用電子元器件及各種原材料。

3.電子元器件的發(fā)展方向

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，老產(chǎn)品逐漸被更新?lián)Q代，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，總的發(fā)展趨向是：集成化、小型化、性能更好，結(jié)構(gòu)更合理。電子元器件綜述

4.電子元器件的分類:

一般分為有源器件和無(wú)源器件兩大類：（1）有源器件：工作時(shí)，其輸出除了需輸入信號(hào)外，還必須有專門的電源。它在電路中的作用主要是能量轉(zhuǎn)換，如晶體管、集成電路等。（2）無(wú)源元件：工作時(shí)，不需要專門的附加電源，如電阻、電容、電感和接插件。

無(wú)源元件又分為電抗元件和結(jié)構(gòu)元件，而電抗器件又可分為耗能元件和儲(chǔ)能元件。電阻器是典型的耗能元件；電容器、電感器則屬于儲(chǔ)能元件。而開關(guān)、接插件屬于結(jié)構(gòu)元件。通常稱有源器件為“器件”，稱無(wú)源器件為“元件”。電阻基本概念

電阻器是電子設(shè)備中使用最多的基本元件之一。統(tǒng)計(jì)表明，電阻器在一般電子產(chǎn)品中要占到全部元件的50%左右。那么何為電阻呢？各種材料的物體對(duì)通過(guò)它的電流都呈現(xiàn)一定的阻礙作用，我們把這種阻礙電流的作用叫做電阻（物體阻礙電流通過(guò)的屬性，叫物體的電阻）。在遠(yuǎn)距離傳輸電能的強(qiáng)電工程中，電阻是十分有害的，它消耗了大量的電能。然而在無(wú)線電工程中，在電子儀器當(dāng)中，盡管電阻同樣會(huì)消耗電能，但在許多情況下，它具有特殊作用。一、電阻元件

1.定義

具有一定阻值，一定幾何形狀，一定技術(shù)性能的在電路中起特定作用的元件，叫做電阻器（簡(jiǎn)稱電阻）。

2.單位：電阻器的基本單位是歐姆（Ω）。在實(shí)際當(dāng)中，常常使用由Ω導(dǎo)出的單位：千歐（kΩ），兆歐（MΩ），吉?dú)W（GΩ），太歐（TΩ），拍歐（PΩ），艾歐（EΩ）等。進(jìn)率以kΩ為界限，千以下（包含千）用小寫，以上用大寫。

3.作用：在電子設(shè)備中，作負(fù)載、分流、限流、分壓、降壓、取樣等。

4.符號(hào)在畫電路圖時(shí)，電阻用符號(hào)“ ”表示，長(zhǎng)是寬的3倍（至少2倍)。當(dāng)加上限定符號(hào)后，可表示不同特性的電阻，后面將分別介紹。碳膜電阻大功率電阻氧化膜電阻R–

+ui1．電壓電流關(guān)系設(shè)在電阻元件的交流電路中，電壓、電流參考方向如圖所示。根據(jù)歐姆定律設(shè)則式中或可見，R

等于電壓與電流有效值或最大值之比。

電阻元件在交流電路中的特性

電壓與電流同頻率、同相位；

電壓與電流大小關(guān)系iu波形圖U?I?

電壓與電流相量表達(dá)式

tO相量圖+1+jO

R–

+ui瞬時(shí)功率平均功率

2．功率u

tOipO

tP=UI轉(zhuǎn)換成的熱能R–

+ui

【例1】在純電阻電路中，已知電阻R=44，交流電壓u=311sin(314t+30)V，求通過(guò)該電阻的電流大小？并寫出電流的解析式。解：

解析式i=7.071sin(314t+30°)A，大小(有效值)為I=7.07/1.414=5A1.結(jié)構(gòu)電感器是用導(dǎo)線在絕緣骨架上單層或多層繞制而成的，又叫電感線圈。也是常用的無(wú)線電元件之一。由電磁學(xué)原理可知，任何通過(guò)電路的電流周圍都有磁場(chǎng)存在，且當(dāng)電路中的電流發(fā)生變化時(shí)，電路周圍的磁場(chǎng)也隨之變化，而磁場(chǎng)的變化又會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種由于自身電流變化，引起磁場(chǎng)變化，又使自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，叫自感應(yīng)。其大小用自感系數(shù)表示：

：自感磁通量，單位為Wb（V·s）；I：流過(guò)導(dǎo)體的電流，單位為A；L：自感系數(shù)，單位為H（Ω·s）。

H的單位較大，實(shí)用中常用mH、μH。1H=103mH=106μH。

二、電感元件

另外，當(dāng)1個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的通過(guò)鄰近線圈回路的磁通量也發(fā)生變化，從而在鄰近線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫互感應(yīng)現(xiàn)象?；ジ袘?yīng)的大小常用互感系數(shù)來(lái)表示。在兩個(gè)有磁交鏈的線圈中，互感磁通量與產(chǎn)生此磁鏈的電流的比值，即為互感系數(shù)，簡(jiǎn)稱互感，用M表示：M==ψ12：線圈L1通電流時(shí)，在L2中穿過(guò)的磁通量，單位：韋伯（Wb）；ψ21：線圈L2通電流時(shí)，在L1中穿過(guò)的磁通量；I1、、I2：分別為流過(guò)L1、、L2的電流；M：互感系數(shù)，單位為H（亨利）。

在電子元件中，電感通常分為兩類，一類是應(yīng)用自感作用的線圈，另一類是應(yīng)用互感作用的變壓器。電感線圈具有阻礙交流通過(guò)的特性，產(chǎn)生的感抗為：XL=ωL=2πfLXL：感抗，單位Ω。f：交流信號(hào)頻率，單位Hz。L：自感系數(shù)，單位H。在純電感電路在中，電流相位滯后電壓900。電感串聯(lián)時(shí)，其總電感為：L=L1+L2+……+Ln電感并聯(lián)時(shí)，其總電感為：L=

2.作用（1）作為線圈：主要作用是濾波、聚焦、偏轉(zhuǎn)、延遲、補(bǔ)償、與電容配合用于調(diào)諧、陷波、選頻、震蕩。（2）作為變壓器：主要用于偶合信號(hào)、變壓、阻抗匹配等。

3.符號(hào)電感器帶鐵（磁）芯電感器非鐵磁芯電感器可調(diào)電感器帶抽頭電感器磁芯微調(diào)電感器鐵芯變壓器繞組間有屏蔽的變壓器帶屏蔽變壓器電感元件在交流電路中的特性設(shè)

OfXL感抗1．電壓電流關(guān)系由，有感抗與頻率f和L成正比。因此，電感線圈對(duì)高頻電流的阻礙作用很大，而對(duì)直流可視為短路。設(shè)在電感元件的交流電路中，電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向。–

+uiLXL與f的關(guān)系Li–

+u波形圖

tOiu+1+jO相量圖I?U

?電壓超前電流90

電壓與電流大小關(guān)系U=IXL

電壓與電流相量式2．功率瞬時(shí)功率iu

t0p

t0++––當(dāng)u、I實(shí)際方向相同時(shí)(

i

增長(zhǎng))p>0，電感吸收功率；當(dāng)u、I實(shí)際方向相反時(shí)(

i

減小)p<0，電感提供功率。波形圖i平均功率P=0無(wú)功功率電感與電源之間能量交換的規(guī)模稱為無(wú)功功率。其值為瞬時(shí)功率的最大值，單位為(var)

乏。電感不消耗功率，它是儲(chǔ)能元件。

–

+uL實(shí)際電感一個(gè)線圈的匝與匝，層與層以及繞組與底版間都存在著分布電容，又由于線圈是由導(dǎo)線繞成的，導(dǎo)線有一定的直流電阻，這樣，一個(gè)實(shí)際的電感線圈可等效成一個(gè)理想電感與電阻串聯(lián)后再與電容并聯(lián)，如圖1.15所示。固有電容C0理想電感直流電阻LR

這樣一個(gè)電路，實(shí)際上是一個(gè)電感與電容的并聯(lián)諧振電路，其震蕩頻率為：f0=f0叫線圈的固有震蕩頻率?！纠?】把一個(gè)0.1H的電感接到f=50Hz,U=10V的正弦電源上，求I，如保持U不變，而電源f=5000Hz,這時(shí)I為多少？解：(1)當(dāng)f=50Hz時(shí)（2）當(dāng)f=5000Hz時(shí)【例2】一只L=20mH的電感線圈，通以

的電流。求：(1)感抗XL;(2)線圈兩端的電壓u;(3)有功功率和無(wú)功功率。解：三、電容元件

電容器在電子儀器中也是一種必不可少的基本元件。1.構(gòu)造它的基本構(gòu)造是由兩個(gè)相互靠近的金屬電極板，中間夾一層電介質(zhì)構(gòu)成的。在兩個(gè)極板上加上電壓，電極板上就可以儲(chǔ)存電荷。兩極板所儲(chǔ)存的電荷數(shù)量相同，極性相反。儲(chǔ)存的電荷還可以通過(guò)外電路向外釋放，即電容器是充、放電荷的電子元件。而電容量的大小，取決于電容器的極板面積，極板間距及電介質(zhì)常數(shù)：C=電容器的基本概念

電容器儲(chǔ)存電荷量的多少，取決于電容器兩端所加電壓。儲(chǔ)電量在數(shù)值上等于加在導(dǎo)電極板上的電壓與電容的乘積。即：Q=CUQ：一個(gè)極板上的電荷，單位為庫(kù)侖（C）。U：兩極板間的電位差，單位為伏特（V）。C：電容量，單位法拉（F）。S：極板面積，單位為平方米（m2）。d：兩極板間距，單位為米（m）。ε：電介質(zhì)常數(shù)，單位為法/米（F/m）。1F=106

μF=109nF=1012

pF由上式看出，當(dāng)電容器電容量一定時(shí)，兩極板所加電壓越高，儲(chǔ)存的電荷越多。2.電容器的主要作用儲(chǔ)存電荷隔直耦合交流信號(hào)。（1）并聯(lián)于電源兩端用作濾波。（2）并聯(lián)于電阻兩端旁路交流信號(hào)。（3）串聯(lián)于電路中，隔斷直流通路，耦合交流信號(hào)。（4）與其它元件配合，組成諧振回路，產(chǎn)生鋸齒波、定時(shí)等。在交流電路中，電容器的容抗為：XC=

f：交流信號(hào)頻率，單位Hz。C：電容量，單位F。Xc：容抗，單位歐姆Ω。3.符號(hào)

可變電容器同軸雙聯(lián)電容器一般電容器+極性電容器微調(diào)電容器電容元件在交流電路中的特性O(shè)fXC容抗設(shè)1．電壓電流關(guān)系有i=CUmcost=Imsin(t+90)由C–

+uiXC

與f的關(guān)系設(shè)在電容元件的交流電路中，電壓、電流取關(guān)聯(lián)參考方向。式中容抗與頻率

f，電容C

成反比。因此，電容元件對(duì)高頻電流所呈現(xiàn)的容抗很小，而對(duì)直流所呈現(xiàn)的容抗趨于無(wú)窮大，故可視為開路。

u波形圖

tOiU

?+1+jO電流超前電壓90

相量圖I?電壓與電流大小關(guān)系U=IXC

電壓與電流相量式電容元件在交流電路中的特性C–

+ui2．功率瞬時(shí)功率ui

tOp

tO++––當(dāng)u、i實(shí)際方向相同時(shí)(

u

增長(zhǎng))p>0，電容吸收功率；

當(dāng)u、i實(shí)際方向相反時(shí)(

u

減小)p<0，電容提供功率。

波形圖平均功率無(wú)功功率電容與電源之間能量交換的規(guī)模稱為無(wú)功功率。其值為瞬時(shí)功率的最大值，單位為(var)

乏。電容不消耗功率，它是儲(chǔ)能元件。C–

+uiP=0實(shí)際電容

一個(gè)理想的電容器不會(huì)消耗電能，但實(shí)際電容器由于存在漏電流，將會(huì)消耗一定的能量。一個(gè)存在漏電流的電容器，可以認(rèn)為是一個(gè)理想的電容器并聯(lián)一個(gè)等效電阻。當(dāng)電容器工作時(shí)，一部分電流通過(guò)R變成有害的熱能，這即是電容器的損耗，即有功損耗P。而儲(chǔ)存于C中的電能，并未消耗掉的叫無(wú)功損耗Pq。UCICIRIR知識(shí)點(diǎn)：

電阻的高頻特性電阻器在交流高頻場(chǎng)合中使用時(shí)，電阻器自身的分布電感LR和分布電容CR不容忽略，故必須考慮其固有電感和固有電容的影響。此時(shí)電阻器的等效電路相當(dāng)于一個(gè)直流電阻與分布電感串聯(lián)，然后再與分布電容并聯(lián)。在電路中應(yīng)盡量選擇分布電感，分布電容小的電阻器，或使用無(wú)引腳電阻，一般膜式電阻的分布電感和分布電容較小，線繞式較大。知識(shí)拓展1分布電感

在電路中，由于導(dǎo)線布線和元器件的相鄰分布和相互作用而存在的電感叫分布電感。

例如，電解電容是兩層薄膜卷起來(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在高頻時(shí)具有一定的電感，它對(duì)電路的影響等效于給電路串聯(lián)上一個(gè)電感器，這個(gè)電感值就是分布電感。根據(jù)電感器的頻率特性，可以知道由于分布電感的數(shù)值一般不大，在低頻可以不考慮分布電感的影響，但對(duì)于高頻交流電路，分布電感的影響就不能忽略了。

知識(shí)拓展2分布電容

分布電容是指由非電容形態(tài)相互作用形成的一種分布參數(shù)。一般是指在印制板或其他形態(tài)的電路形式，在線與線之間、印制板的上下層之間形成的電容。這種電容的容量很小，但可能對(duì)電路形成一定的影響。在對(duì)印制板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一定要充分考慮這種影響，尤其是在工作頻率很高的時(shí)候。

知識(shí)拓展3課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料收集：電阻、電感、電容作用

《電工電子技術(shù)》正弦交流電4RL串聯(lián)電路RLC串聯(lián)電路復(fù)習(xí)：電路名稱電路圖電路特點(diǎn)電流與電壓的關(guān)系頻率相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率純電阻交流電路電路中只有電阻的交流電路相同同相電路名稱電路圖電路特點(diǎn)電流與電壓的關(guān)系頻率相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率純電感交流電路由電阻很小的電感線圈組成的交流電路相同電壓超前電流90°電路名稱電路圖電路特點(diǎn)電流與電壓的關(guān)系頻率相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率純電容交流電路由電阻很小的電容組成的交流電路相同電壓滯后電流90°電路名稱純電阻交流電路純電感交流電路純電容交流電路電流與電壓的關(guān)系頻率相同相同相同相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率電路名稱電流與電壓的關(guān)系頻率相同相同相同相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率在實(shí)際電路中,單一元件電路幾乎是不存在的,大部分電氣設(shè)備都可以看成是由兩種及兩種以上元件組成的。電路名稱

電流與電壓的關(guān)系頻率相同相同相同相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率將R、L、C串聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成RLC串聯(lián)電路，則性質(zhì)如何？引入：

一、RL串聯(lián)交流電路

日光燈電路uLiuRuRL串聯(lián)電路電流相等，設(shè)

則電阻兩端的電壓為

電感兩端的電壓為電路兩端的總電壓RL串聯(lián)電路電壓與電流關(guān)系同頻的正弦量可用相量圖來(lái)表示以電流作為參考相量RL串聯(lián)電路的電壓三角形端電壓超前電流

UULUR由勾股定理得：

因即電壓三角形

|Z|XLR令則阻抗三角形只表示數(shù)量關(guān)系，不是矢量圖

UULUR電壓三角形

二、RLC串聯(lián)交流電路

1、電路如圖開關(guān)SA閉合后接交流電壓，燈泡微亮。再斷開SA，燈泡突然變亮。測(cè)量R、L、C兩端電壓UR

、UL、UC

：2、電壓與電流的關(guān)系RLC串聯(lián)電路的總電壓瞬時(shí)值等于多個(gè)元件上電壓瞬時(shí)值之和，即：對(duì)應(yīng)的相量關(guān)系為：

設(shè)i=Imsinωt，以i為參考相量作相量圖uR與i同相，uL超前i90°，uC滯后i90°陰影部分稱為電壓三角形，它表明了RLC串聯(lián)電路中總電壓與分電壓之間的關(guān)系。電抗、阻抗與阻抗角將代入得X=XL—XC稱為電抗阻抗角稱為阻抗3、電路的電感性、電容性和電阻性（1）、電感性電路當(dāng)XL>XC時(shí)，則UL>UC，阻抗角電路呈電感性，電壓超前電流角。（2）、電容性電路當(dāng)XL<XC時(shí)，則UL<UC，阻抗角電路呈電容性，電壓滯后電流角。（3）、電阻性電路當(dāng)XL=XC時(shí)，則UL=UC，阻抗角電路呈電阻性，總阻抗最小，電壓與電流同相。電路的這種狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。4、功率（1）、有功功率在RLC串聯(lián)電路中，只有電阻是消耗功率的RLC串聯(lián)電路中的有功功率即R上消耗的功率（2）、無(wú)功功率由于電感和電容兩端的電壓在任何時(shí)刻都是反相的，二者的瞬時(shí)功率符號(hào)也相反。當(dāng)電感吸收能量時(shí)，電容放出能量；當(dāng)電容吸收能量時(shí)，電感放出能量；電路的無(wú)功功率為電感和電容上的無(wú)功功率之差。（3）、視在功率電壓與電流有效值的乘積，用S表示；

S=UI單位為伏·安（VA）。視在功率并不代表電路中消耗的功率，它常用于表示電源設(shè)備的容量。S與P和Q的關(guān)系：稱為功率因數(shù)。5、電壓三角形、阻抗三角形和功率三角形電壓相量圖電壓三角形阻抗三角形功率三角形各邊同除以I各邊同乘以I電路名稱電路圖電路特點(diǎn)電流與電壓的關(guān)系頻率相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率視在功率RLC串聯(lián)電路由R、L、C串聯(lián)構(gòu)成的交流電路相同UL>UC,電壓超前電流UL<UC,電壓滯后電流UL=UC,電壓與電流同相知識(shí)點(diǎn)：電路名稱純電阻交流電路純電感交流電路純電容交流電路RL串聯(lián)交流電路RLC串聯(lián)交流電路電流與電壓的關(guān)系頻率相同相同相同相同相同相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料收集：有功功率、無(wú)功功率、視在功率的含義

《電工電子技術(shù)》正弦交流電路5諧振電路及其頻率特性復(fù)習(xí)：電路名稱純電阻交流電路純電感交流電路純電容交流電路RL串聯(lián)交流電路RLC串聯(lián)交流電路電流與電壓的關(guān)系頻率相同相同相同相同相同相位數(shù)量功率有功功率無(wú)功功率Rj

L+_二、RLC串聯(lián)電路的諧振1、諧振條件：（諧振角頻率）諧振角頻率(resonantangularfrequency)1.串聯(lián)電路的諧振含有L、C的電路，當(dāng)電路中端口電壓、電流同相時(shí)，稱電路發(fā)生了諧振。一、諧振的定義1282、使RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件（1）LC

不變，改變w

。（2）電源頻率不變，改變L或C(常改變C

)。諧振角頻率(resonantangularfrequency)諧振頻率(resonantfrequency)諧振周期(resonantperiod)1293、RLC串聯(lián)電路諧振時(shí)的特點(diǎn)(2)入端阻抗Z為純電阻，即Z=R。電路中阻抗值|Z|最小。|Z|ww0OR(3)電流I達(dá)到最大值I0=U/R(U一定)。Rj

L+_+++___(4)LC上串聯(lián)總電壓為零，即因此串聯(lián)諧振又稱電壓諧振。P=RI02=U2/R，有功功率達(dá)最大。即L與C交換能量，與電源間無(wú)能量交換。(5)功率三、特性阻抗和品質(zhì)因數(shù)1.特性阻抗(characteristicimpedance)

單位：

與諧振頻率無(wú)關(guān)，僅由電路參數(shù)決定。2.品質(zhì)因數(shù)(qualityfactor)Q它是說(shuō)明諧振電路性能的一個(gè)指標(biāo)，同樣僅由電路的參數(shù)決定。無(wú)量綱諧振時(shí)的感抗或容抗

電壓關(guān)系：品質(zhì)因數(shù)的意義：即UL0=UC0=QU表明諧振時(shí)的電壓放大倍數(shù)。例：某收音機(jī)C=150pF，L=250

H，R=20

如信號(hào)電壓10mV,電感上電壓650mV這是所要的。電子工程中,常利用高品質(zhì)因數(shù)的串聯(lián)諧振電路來(lái)放大電壓信號(hào)。電力工程中則需避免發(fā)生高品質(zhì)因數(shù)的諧振，以免因過(guò)高電壓損壞電氣設(shè)備。從電流諧振曲線看到，諧振時(shí)電流達(dá)到最大，當(dāng)w偏離w0時(shí)，電流從最大值U/R降下來(lái)。換句話說(shuō)，串聯(lián)諧振電路對(duì)不同頻率的信號(hào)有不同的響應(yīng)，對(duì)諧振信號(hào)最突出(表現(xiàn)為電流最大)，而對(duì)遠(yuǎn)離諧振頻率的信號(hào)加以抑制(電流小)。這種對(duì)不同輸入信號(hào)的選擇能力稱為“選擇性”。3.選擇性與通用諧振曲線

選擇性(selectivity)

0

OI(

)電流諧振曲線133例.一接收器的電路參數(shù)為：L=250mH,R=20W,C=150pF(調(diào)好),U1=U2=U3=10mV,w0=5.5

106rad/s,f0=820kHz.則能收到哪個(gè)臺(tái)？+_+_+LCRu1u2u3_f(kHz)北京臺(tái)中央臺(tái)北京經(jīng)濟(jì)臺(tái)

L8206401026X1290166010340–660577129010001611I0=0.5I1=0.0152I2=0.0173I=U/|Z|(mA)8206401200I(f)f(kHz)0從多頻率的信號(hào)中取出w0的那個(gè)信號(hào)，即選擇性。諧振曲線愈尖選擇性愈好?！嗍盏奖本┡_(tái)820kHz的節(jié)目。稱為通頻帶BW(BandWidth)可以證明：20log10I/I0=20lg0.707=–3dB.所以，

1，

2稱為3分貝頻率。通用諧振曲線：Q越大，諧振曲線越尖。當(dāng)稍微偏離諧振點(diǎn)時(shí)，曲線就急劇下降，電路對(duì)非諧振頻率下的電流具有較強(qiáng)的抑制能力，所以選擇性好。Q=10Q=1Q=0.51

2

10.7070

Q=1

0

2

10.707I00

諧振時(shí)B=0，即由電路參數(shù)決定。求得CLR當(dāng)電路發(fā)生諧振時(shí)，電路相當(dāng)于一個(gè)電阻：2.并聯(lián)電路的諧振一、RL與C并聯(lián)電路的諧振

二、功率因數(shù)的提高1.功率因數(shù):對(duì)電源利用程度的衡量。X

+-的意義：電壓與電流的相位差，阻抗的輻角時(shí),電路中發(fā)生能量互換,出現(xiàn)無(wú)功功率當(dāng)

無(wú)功功率這樣引起兩個(gè)問題:(1)電源設(shè)備的容量不能充分利用若用戶：則電源可發(fā)出的有功功率為：若用戶：則電源可發(fā)出的有功功率為：而需提供的無(wú)功功率為:所以提高可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用。無(wú)需提供的無(wú)功功率。（2）增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗(費(fèi)電)所以要求提高電網(wǎng)的功率因數(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意義。設(shè)輸電線和發(fā)電機(jī)繞組的電阻為:r要求:(Ｐ、Ｕ定值)時(shí)所以提高可減小線路和發(fā)電機(jī)繞組的損耗。(導(dǎo)線截面積)2.功率因數(shù)cos

低的原因

日常生活中多為感性負(fù)載---如電動(dòng)機(jī)、日光燈，其等效電路及相量關(guān)系如下圖。相量圖+-+-+-感性等效電路40W220V白熾燈

例40W220V日光燈

供電局一般要求用戶的否則受處罰。

常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)空載電動(dòng)機(jī)滿載

日光燈（R-L串聯(lián)電路）(2)

提高功率因數(shù)的措施:3.功率因數(shù)的提高

必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。

在感性負(fù)載兩端并電容(1)

提高功率因數(shù)的原則：I

+-

1

結(jié)論并聯(lián)電容C后：(2)

原感性支路的工作狀態(tài)不變:不變感性支路的功率因數(shù)不變感性支路的電流(3)

電路總的有功功率不變因?yàn)殡娐分须娮铔]有變，所以消耗的功率也不變。(1)電路的總電流，電路總功率因數(shù)I電路總視在功率S

14.

并聯(lián)電容值的計(jì)算相量圖:又由相量圖可得：即:+-

1思考題:1.電感性負(fù)載采用串聯(lián)電容的方法是否可提高功率因數(shù),為什么?2.原負(fù)載所需的無(wú)功功率是否有變化,為什么?3.電源提供的無(wú)功功率是否有變化,為什么?例1:解：(1)（2）如將從0.95提高到1，試問還需并多大的電容C。（1）如將功率因數(shù)提高到,需要并多大的電容C,求并C前后的線路的電流。一感性負(fù)載,其功率P=10kW,，接在電壓U=220V,?=50Hz的電源上。即即求并C前后的線路電流并C前:可見:cos1時(shí)再繼續(xù)提高，則所需電容值很大（不經(jīng)濟(jì)），所以一般不必提高到1。并C后:(2)從0.95提高到1時(shí)所需增加的電容值例2:解：(1)電源提供的電流為：電源的額定電流為：(1)該電源供出的電流是否超過(guò)其額定電流？已知電源UN=220V,?=50Hz，SN=10kV?A向PN=6kW,UN=220V，的感性負(fù)載供電，(2)如并聯(lián)電容將提高到0.9，電源是否還有富裕的容量？例2:該電源供出的電流超過(guò)其額定電流。（2）如將提高到0.9后，電源提供的電流為：

該電源還有富裕的容量。即還有能力再帶負(fù)載；所以提高電網(wǎng)功率因數(shù)后，將提高電源的利用率。知識(shí)點(diǎn)：1、RLC串聯(lián)諧振（1）電路的阻抗最?。?）電路中的電流最大（3）電容或電感兩端電壓可比電路的總電壓大許多倍2、RL與C并聯(lián)諧振（1）電路的阻抗最大，電流最小（2）電感中電流幾乎與電容中電流大小相等、相位相反（3）電感或電容中的電流比總電流大很多倍3、提高功率因數(shù)方法——感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容

課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、搜集資料：提高功率因數(shù)的方法

《電工電子技術(shù)》正弦交流電路6三相正弦交流電源三相正弦交流電路前面講的交流電只有兩個(gè)端口，其中一端口是相線（火線），另一端口為零線，稱為單相交流電。本節(jié)講述的是由三條相線（火線）組合成的三相正弦交流電路，簡(jiǎn)稱三相制。~u單相三相~u由3個(gè)頻率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦電壓源所構(gòu)成的電源稱為三相電源。由三相電源供電的電路稱為三相電路。1．對(duì)稱三相交流電的特征?××?

NSXBYCZA三繞組在空間位置互差120o定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子裝有磁極并以

的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。三相交流發(fā)電機(jī)示意圖尾端：

XYZ首端：

ABC↓↓↓1.1三相交流電的產(chǎn)生對(duì)稱三相交流電波形圖u0TuAuBuCωt大小相等，頻率相同，相位互差120o。對(duì)稱三相交流電的特征120°120°120°UBUAUC對(duì)稱三相電壓相量圖對(duì)稱三相電源：三個(gè)電壓同幅值同頻率相位互差120

三個(gè)電壓到達(dá)最大值的先后次序叫相序，圖示相序?yàn)锳BC。任一瞬間對(duì)稱三相電源3個(gè)電壓瞬時(shí)值之和或相量之和為零。1.星形連接（Y）（零線）或（中線）（火線）或（相線）三相四線制供電方式ACBNXYZuAuBuC1.2三相繞組的連接L1L2L3N用輸電線表現(xiàn)相序火線中性線（火線）或（相線）（火線）或（相線）由三條相線和一條中線構(gòu)成的供電系統(tǒng)稱為三相四線制供電系統(tǒng)。A黃色綠色紅色淡藍(lán)色三相電源Y接時(shí)可向負(fù)載提供兩種電壓相電壓UP線電壓UL火線對(duì)零線間的電壓。三個(gè)相電壓是對(duì)稱的UP相量圖XYZuAuBuCACBN相電壓UP：120°120°120°UBUAUC火線對(duì)火線間的電壓。三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的，且超前與其相對(duì)應(yīng)的相電壓30°電角。UL相量圖XYZuAuBuCACBN線電壓UL：-UBNUABUCN-UBCUAN-UCA注意規(guī)定的正方向相、線電壓關(guān)系式由相量圖可得：可見，三個(gè)線電壓幅值相同，頻率相同，相位相差120。線電壓與相電壓的相量式為2.三角形連接（△）：將三相繞組的首、末端依次相連，從3個(gè)點(diǎn)引出3條火線。

數(shù)量上線電壓是相電壓的1.732倍；在相位上超前線電壓超前與其相對(duì)應(yīng)的相電壓30°.驗(yàn)電筆的正確握法如下圖示：你能說(shuō)出對(duì)稱三相交流電的特征嗎？你會(huì)做嗎？三相四線制供電體制中，你能說(shuō)出線、相電壓之間的數(shù)量關(guān)系及相位關(guān)系嗎？

如何用驗(yàn)電筆或400V以上的交流電壓表測(cè)出三相四線制供電線路上的火線和零線？電筆頭與被測(cè)導(dǎo)線接觸時(shí)，使氖管發(fā)光的是火線（或端線），不發(fā)光的是零線。

三個(gè)幅值相等、角頻率相同、相位上互差120°的正弦交流電。燈組，若R1=5,R2=10,R3=20

。一星形聯(lián)結(jié)的三相電路，電源電壓對(duì)稱。設(shè)電源線電壓。負(fù)載為電N+++–––N

R1R2R3L1L2L32、照明系統(tǒng)故障分析解:

(1)A相短路1)中性線未斷

此時(shí)L1相短路電流很大,將L1相熔斷絲熔斷,試分析下列情況

(1)L1相短路:中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓；中性線斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。

(2)L1相斷路:中性線未斷時(shí)，求各相負(fù)載電壓；中性線斷開時(shí)，求各相負(fù)載電壓。

R1R3R2L1L2NL3N

而

L2相和L3相未受影響，其相電壓仍為220V,正常工作。10Ω20Ω10Ω

L1L2NL3N′i1i3i2+++–––

此情況下，L2相和L3相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓都超過(guò)額定電壓(220V)，這是不允許的。2)L1相短路,中性線斷開時(shí),

此時(shí)負(fù)載中性點(diǎn)N′即為L(zhǎng)1,因此負(fù)載各相電壓為(2)L1相斷路2)中性線斷開L2

、L3相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷變?yōu)閱蜗嚯娐?，如圖(b)所示,由圖可求得iL2L3u′2u′3+––+(b)

R1R3R2L1L2NL3N

L1相燈不亮。10Ω20Ω10ΩL1N三層二層一層–+L2L3例1-8：

某大樓的系統(tǒng)供電線路圖如下圖所示。某一天，該大樓電燈突然發(fā)生故障，第二層樓和第三層樓所有電燈都突然暗下來(lái)，而第一層樓電燈亮度不變，試問這是什么原因？同時(shí)發(fā)現(xiàn)，第三層樓的電燈比第二層樓的電燈還暗些，這又是什么原因？本系統(tǒng)供電線路圖討論(1)分析得，當(dāng)E處斷開時(shí)，二、三層樓的燈串聯(lián)接380V電壓，亮度變暗，一層樓的燈仍承受220V電壓亮度不變。(2)因?yàn)槿龢菬舳嘤诙菬艏碦3

R2

,所以三樓燈比二樓燈暗。解：L1N三層二層一層–+L2L3D

E

F

G

A

B

C

三相三線制：線電壓=380VZACB.........一樓二樓三樓220V100W

某三層樓房，若每層裝入照明燈的盞數(shù)及每盞燈的額定功率完全相同。試分析能否采用圖示三相三線制的接線方式供電？N照明系統(tǒng)分析三相三線制：線電壓=380V情況1：一樓全部斷開，二、三樓全部接通。二、三兩層樓的燈承受的電壓是380V線電壓UBC

。結(jié)果：每盞燈上的電壓為190V，電燈變暗。ZACB.........一層樓二層樓三層樓220V100WNACB情況2：一樓的燈全斷，三樓的燈全通，二樓有1/4接通。結(jié)果：二樓燈泡的電壓超過(guò)額定值，燈泡被燒毀。ACBR2R3結(jié)論

1.不對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)接又未接中線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高。

2.中線的作用：保證星形聯(lián)接三相不對(duì)稱負(fù)載的相電壓對(duì)稱。

3.照明負(fù)載三相不對(duì)稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開關(guān)。三相電源小結(jié)星形連接三相三線制星形連接三相四線制ACBNACBACB三相電源一般都是對(duì)稱的，而且多用三相四線制接法。三角形連接拓展學(xué)習(xí)資料1——井下供電系統(tǒng)中性點(diǎn)絕緣的供電系統(tǒng)保護(hù)——保護(hù)接地中性點(diǎn)接地的供電系統(tǒng)保護(hù)——保護(hù)接零中性點(diǎn)接地的供電系統(tǒng)保護(hù)——保護(hù)接地與保護(hù)接零的區(qū)別拓展學(xué)習(xí)資料2——漏電檢測(cè)知識(shí)點(diǎn)：1、三相電源的星形（Y）聯(lián)結(jié)：線電壓在數(shù)值上等于相電壓的倍，在相位上線電壓超前相電壓30°電角度。2、三相電源的三角形（Δ）聯(lián)結(jié)：線電壓與相電壓相同。3、不對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)接又未接中線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高。4、中線的作用：保證星形聯(lián)接三相不對(duì)稱負(fù)載的相電壓對(duì)稱。5、照明負(fù)載三相不對(duì)稱，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開關(guān)。課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、搜集資料：變壓器的接法知識(shí)擴(kuò)展：主變低壓側(cè)為什么要采用三角接法？

接成三角形是為了消除三次諧波。防止大量諧波向系統(tǒng)輸送，引起電網(wǎng)電壓波形畸變。三次諧波的一個(gè)重要特點(diǎn)就是同相位，它在三角形側(cè)可以形成環(huán)流，從而有效的削弱諧波向系統(tǒng)輸送，保證供電質(zhì)量。還有零序電流也可以在三角形接線形成環(huán)流，因?yàn)橹髯兏邏簜?cè)采用中性點(diǎn)直接接地，防止低壓側(cè)發(fā)生故障時(shí)，零序電流竄入高壓側(cè)，使上級(jí)電網(wǎng)零序保護(hù)誤動(dòng)作。主變高壓側(cè)接星型，是為了降低線路的損耗和減小線路的電流及減少有色金屬和提高中性點(diǎn)接地等。低壓側(cè)接三角型是因三角型有三次諧波衰減作用。低變高壓側(cè)接三角型就是為了防止三次諧波進(jìn)入低壓側(cè)，對(duì)用電設(shè)備的危害。

勵(lì)磁變高壓側(cè)接成Y型，低壓側(cè)接成三角形，原因：高壓側(cè)電壓為發(fā)電機(jī)出口電壓，勵(lì)磁變高壓側(cè)繞組接成Y型，相電壓為線電壓的1/√3，變壓器高壓側(cè)的繞組可以按照相電壓做，如果高壓側(cè)接成三角形，則變壓器高壓側(cè)繞組要求按發(fā)電機(jī)的線電壓做，成本增加很多；低壓側(cè)接成三角形：勵(lì)磁變低壓側(cè)一般電壓較低，大多不超過(guò)1000V，正常運(yùn)行時(shí)，變壓器低壓側(cè)勵(lì)磁電流很大，接成三角形，相電流為線電流的1/√3，繞組導(dǎo)線截面積要小，加工制作較容易，繞組的制造成本可以降低很多。另外，也給3次諧波構(gòu)成回路，起到保護(hù)發(fā)電機(jī)的作用。1、高壓側(cè)Y接，相電壓較低，可以降低為提高絕緣而付出的成本；2、低壓側(cè)角接，相電流較低，可以降低繞組截面積，降低成本；防三次諧波。

在變壓器中都希望原、副邊有一側(cè)接成三角形，這是為了有一側(cè)可以為三次諧波電流提供回路從而可以保證感應(yīng)電勢(shì)為正弦波，避免產(chǎn)生畸變。而三角形聯(lián)結(jié)的繞組在原邊或在副邊所起的作用是一樣的。但是為了節(jié)省絕緣材料，實(shí)際上總是高壓側(cè)采用星形接法，低壓側(cè)采用三角形接法。因?yàn)楦邏簜?cè)在一定線電壓下，其相電壓僅為線電壓的1/√3，而絕緣通常按相電壓設(shè)計(jì)，所以用料較少。就是絕緣層不用包那么厚（否則，圈數(shù)相同的情況下導(dǎo)線長(zhǎng)度要增加）。相應(yīng)的來(lái)說(shuō)鐵芯不必因?yàn)槔@組體積而做的大一些。并且主系統(tǒng)為大電流接地系統(tǒng)，也只能采用高壓側(cè)星形接線方式。對(duì)于三相變壓器組的接線方式，若采用星/星接線可引起相電勢(shì)的波形嚴(yán)重畸變，有可能引起絕緣擊穿。

《電工電子技術(shù)》正弦交流電路7三相負(fù)載復(fù)習(xí)：1、由3個(gè)頻率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦電壓源所構(gòu)成的電源稱為三相電源。由三相電源供電的電路稱為三相電路。2、任一瞬間對(duì)稱三相電源3個(gè)電壓瞬時(shí)值之和或相量之和為零。3、三個(gè)電壓到達(dá)最大值的先后次序叫相序，正相序?yàn)锳BC，負(fù)相序CBA。4、三相電源的星形（Y）聯(lián)結(jié)：線電壓在數(shù)值上等于相電壓的倍，在相位上線電壓超前相電壓30°電角度。5、三相電源的三角形（Δ）聯(lián)結(jié)：線電壓與相電壓相同。6、不對(duì)稱負(fù)載Y聯(lián)接又未接中線時(shí)，負(fù)載相電壓不再對(duì)稱，且負(fù)載電阻越大，負(fù)載承受的電壓越高。7、中線的作用：保證星形聯(lián)接三相不對(duì)稱負(fù)載的相電壓對(duì)稱。8、照明系統(tǒng)負(fù)載為三相不對(duì)稱負(fù)載，必須采用三相四線制供電方式，且中性線（指干線）內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開關(guān)。2.三相電路負(fù)載的分類

不對(duì)稱三相負(fù)載：不滿足ZA=ZB

=

ZC

如由3個(gè)單相照明電路組成的三相負(fù)載對(duì)稱三相負(fù)載：

如三相電動(dòng)機(jī)、三相變壓器一、三相電路的負(fù)載概述單相負(fù)載：只需一相電源供電的設(shè)備

。

例如照明負(fù)載、家用電器三相負(fù)載：需三相電源同時(shí)供電的設(shè)備。例如三相電動(dòng)機(jī)等1.負(fù)載的分類3.三相負(fù)載的聯(lián)接：

接法Y接法

至于采用哪種方法，要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和電源電壓來(lái)確定，即負(fù)載的連接原則，如下所示。1.電源提供的電壓必須=負(fù)載的額定電壓。以此為原則確定負(fù)載連接方式；AB電源C保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N

額定相電壓為220伏的單相負(fù)載