交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律課件

交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律電磁感應(yīng)的概念電磁感應(yīng)是指閉合電路在磁場中運動或磁場發(fā)生變化時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。磁場變化磁場變化是指磁場的強度、方向或位置發(fā)生變化。感應(yīng)電流感應(yīng)電流是由于磁場變化引起的電流。法拉第電磁感應(yīng)定律1磁通量變化穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化2感應(yīng)電動勢閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢3感應(yīng)電流電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流洛倫茲力的產(chǎn)生1磁場力當(dāng)帶電粒子在磁場中運動時，會受到磁場力的作用。2運動方向磁場力的大小和方向與帶電粒子的速度、電荷量以及磁場的強度和方向有關(guān)。3右手定則可以用右手定則來判斷磁場力的大小和方向。交變電流的定義方向變化交變電流是指電流方向隨時間周期性變化的電流。周期性交變電流的大小和方向都隨時間周期性變化，因此稱為交變電流。應(yīng)用廣泛交變電流在現(xiàn)代社會中應(yīng)用廣泛，例如發(fā)電、輸電和各種電器。交變電流的變化規(guī)律交變電流的電壓和電流隨時間變化，呈周期性變化。交流電壓的產(chǎn)生1線圈轉(zhuǎn)動當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化。2電磁感應(yīng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。3交流電壓感應(yīng)電動勢的大小和方向隨時間周期性變化，形成交流電壓。交流電的頻率50赫茲中國和歐洲標(biāo)準(zhǔn)頻率。60赫茲美國和日本標(biāo)準(zhǔn)頻率。交流電的周期定義交流電完成一次完整的變化過程所需要的時間。單位秒(s)符號T交流電的振幅定義交流電的振幅是指交流電電壓或電流變化的最大值。表示方法用字母Um或Im表示電壓振幅，用字母Im表示電流振幅。單位電壓振幅的單位為伏特(V)，電流振幅的單位為安培(A)。交流電的相位定義交流電的相位是指交流電在一個周期內(nèi)，電流或電壓達(dá)到峰值的時間點與參考點之間的角度差，通常以角度表示，單位為度（°）。意義相位反映了交流電的電流和電壓之間的相對關(guān)系，在多相交流電系統(tǒng)中，相位決定了不同相位電流和電壓之間的相互作用，對交流電路的運行至關(guān)重要。交流電的有效值1有效值定義交流電的有效值是指交流電在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電產(chǎn)生的熱量相同的直流電流值。2計算公式交流電的有效值等于其最大值的1/√2倍。3實際應(yīng)用有效值是實際應(yīng)用中測量交流電大小的標(biāo)準(zhǔn)，例如電表顯示的電流值就是有效值。正弦波的定義周期性的變化規(guī)律正弦函數(shù)描述圖形表示正弦波的特性周期性正弦波在時間上是周期性變化的，即波形在一定時間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。頻率正弦波的頻率是指每秒鐘波形重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，單位是赫茲（Hz）。振幅正弦波的振幅是指波形從平衡位置到最大值的距離，也稱為波峰值。正弦波的產(chǎn)生過程1旋轉(zhuǎn)磁場線圈通電后，產(chǎn)生磁場2磁通量變化線圈繞組的磁通量變化3感應(yīng)電動勢導(dǎo)線切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢4正弦波感應(yīng)電動勢隨時間變化呈正弦波形正弦波的表示方法曲線圖用曲線來表示正弦波的變化規(guī)律，橫軸表示時間，縱軸表示電壓或電流的值。矢量圖用旋轉(zhuǎn)矢量來表示正弦波，矢量的長度代表振幅，旋轉(zhuǎn)角度代表相位。方程式用數(shù)學(xué)公式來描述正弦波，包含振幅、頻率、相位等參數(shù)。正弦波的矢量圖正弦波的矢量圖可以用旋轉(zhuǎn)的矢量來表示，可以更加直觀地理解正弦波的變化規(guī)律。矢量的長度代表正弦波的幅值，矢量的旋轉(zhuǎn)角度代表正弦波的相位。通過觀察矢量的旋轉(zhuǎn)，可以清楚地看到正弦波的變化過程，以及不同相位下正弦波的值。正弦波的方程式1表達(dá)式u=Umsin(ωt+φ)2變量Um表示電壓的最大值，ω表示角頻率，t表示時間，φ表示初相位。3意義該公式描述了交流電壓隨時間變化的規(guī)律，它是一個正弦函數(shù)。單相正弦交流電壓正弦波形單相正弦交流電壓以正弦波的形式變化，具有周期性.時間變化電壓的大小和方向隨時間變化，周期性地變化.電流方向電壓變化引起電流方向的周期性變化.三相正弦交流電壓三相交流電壓三相交流電壓是指在三相交流電系統(tǒng)中，每個相位上的電壓。三相交流電壓通常由三根導(dǎo)線傳輸，它們之間的相位差為120度。三相交流電壓的表示方法三相交流電壓通常用字母U表示，每個相位的電壓用UA、UB和UC表示。三相交流電的優(yōu)點效率高三相交流電可以實現(xiàn)高效的能量傳輸，減少能量損耗。功率大三相交流電系統(tǒng)可以提供更大的功率輸出，滿足工業(yè)和大型設(shè)備的需求。穩(wěn)定性好三相交流電系統(tǒng)具有更好的電壓穩(wěn)定性，不易受到負(fù)載變化的影響。三相交流電路的連接方式星形連接三相電源的三個相線分別連接到負(fù)載的三相繞組的起點，而三相繞組的終點連接在一起，構(gòu)成一個公共點稱為中性點。三角形連接三相電源的三個相線分別連接到負(fù)載的三相繞組的起點和終點，構(gòu)成三個閉合回路，形成三角形連接。三相交流電的功率3相功率每相負(fù)載的功率3總功率三相負(fù)載的總功率三相交流電機的工作原理1磁場旋轉(zhuǎn)三相交流電在定子繞組中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。2感應(yīng)電流旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，感應(yīng)出電流。3電磁力感應(yīng)電流與磁場相互作用，產(chǎn)生電磁力，驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子由定子鐵芯、定子繞組和定子外殼組成。定子繞組由三相繞組組成，繞組繞在定子鐵芯的槽內(nèi)，并通過導(dǎo)線連接到電源。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子軸組成。轉(zhuǎn)子繞組一般為鼠籠式繞組，由嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)的鋁或銅棒組成。三相異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速ns=60f/p轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=(1-s)ns滑差s=(ns-n)/ns三相異步電動機的特性1效率高三相異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，效率高，運行可靠，維護(hù)方便，且成本低廉。2啟動性能好三相異步電動機起動轉(zhuǎn)矩較大，適用于直接啟動負(fù)載。3過載能力強三相異步電動機具有較強的過載能力，在短時間內(nèi)可以承受超過額定負(fù)載的負(fù)荷。三相異步電動機的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，如機床、泵、風(fēng)機、起重機等，提供強勁的動力。家用電器常見于洗衣機、冰箱、空調(diào)等家用電器，提供高效的運轉(zhuǎn)和節(jié)能效果。交通運輸應(yīng)用于電動汽車、火車、地鐵等交通工具，為電動動力系統(tǒng)提供核心動力。三相異步電動機的控制方式電壓控制通過調(diào)節(jié)電源電壓來改變電動機的轉(zhuǎn)速和扭矩，適用于低速、大扭矩的場合。頻率控制改變電源頻率