电器技术基础及应用.ppt

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1、正弦量的基本概念与正弦量的三要素正弦交流电的有效值正弦量的相量表示法电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路RLC串联电路三相电路磁路与变压器安全用电2.12.22.32.52.72.42.62.82.1正限量的基本概念与正弦量的三要素§2.1正弦量的基本概念与正弦量的三要素2.1.1瞬时值、振幅正弦量瞬时值中的最大值,叫振幅值,也叫峰值。大写字母带下标“m”表示,如Um、Im等。2.1正限量的基本概念与正弦量的三要素2.1.2周期、频率和角频率周期T：正弦量完整变化一周所需要的时间。频率f：正弦量在单位时间内变化的周数。周期与频率的关系

2、：角频率ω：表示正弦量在单位时间内变化的弧度数,即2.1正弦量的基本概念与正弦量的三要素2.1.3相位、初相位和相位差相位：正弦量表达式中的角度初相：t=0时的相位相位差：两个同频率正弦量的相位之差，其值等于它们的初相之差。如相位差为：2.1正弦量的基本概念与正弦量的三要素2.1.3相位、初相位和相位差定义：让交流电流i和直流电流I分别通过两个阻值相等的电阻R，如果在相同的时间T内，两个电阻消耗的能量相等，则称该直流电流I的值为周期电流i的有效值。a)交流电通过电阻b)直流电通过电阻2.2正弦交流电的有效值§2.2正弦交流电的有效值根

3、据有效值的定义有交流电流的有效值为：正弦电压、正弦电动势的有效值为：2.2正弦交流电的有效值§2.2正弦交流电的有效值工程上通常所说的交流电的大小一般均指有效值。在测量交流电路的电压、电流时，仪表指示的数值一般是交流电的有效值；各种交流电气设备铭牌上的额定电压和额定电流也多是指它们的有效值。电容器的耐压值为250V,问能否用在220V的单相交流电源上？解：因为220V的单相交流电源为正弦电压,其振幅值为311V,大于其耐压值250V,电容可能被击穿,所以不能接在220V的单相电源上。各种电器件和电气设备的绝缘水平（耐压值）,要按最大值

4、考虑。2.2正弦交流电的有效值§2.2正弦交流电的有效值例2-1正弦交流电的相量表示法是建立在数学中复数基础上的，即正弦量可以用一个复数来表示，复数的模代表正弦量的有效值，复数的幅角代表正弦量的初相位。正弦交流电流的相量为:相量图为：2.3正弦量的相量表示法§2.3正弦量的相量表示法2.3.1正弦量与相量的对应关系设，其对应的相量表达形式分别为：2.3正弦量的相量表示法2.3.2正弦量相量常用表示方式代数式：指数式：极坐标式：2.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路§2.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路2.4.1电阻元件的正弦

5、交流电路1.电阻元件上电压和电流的关系电阻元件的正弦交流电路设：有或电阻元件上电压与电流的相量图工程上都是计算瞬时功率的平均值,即平均功率,用大写字母P表示。平均功率的单位为瓦（W），工程上也常用千瓦（kW）。一般用电器上所标的功率，如白炽灯的功率为25W、电炉的功率为1000W、电阻的功率为1W等都是指平均功率。2.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路2．功率及能量转换2.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路2.4.2电感元件的正弦交流电路1.电压与电流的关系电感元件的正弦交流电路设有电压和电流的相量关系为：对应的相量图：或得2

6、.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路2．功率及能量转换电感元件上的瞬时功率：电感元件的瞬时功率波形电感元件一个周期内吸收的平均功率为零。无功功率:单位为“乏”（var）,工程中也常用“千乏”（kvar）。电容元件的正弦交流电路电容元件的电压电流相量图2.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路2.4.3电容元件的正弦交流电路1．电压与电流的关系电流和电压的相量式：设有得电容元件上的瞬时功率：电容元件的电压电流和瞬时功率波形2.4电阻R、电感L和电容C的正弦交流电路2．功率及能量转换一个周期内吸收的平均功率为零。无功功率:单位为“乏”

7、（var）,工程中也常用“千乏”（kvar）。RLC串联电路2.5RLC串联电路§2.5RLC串联电路2.5.1电压与电流的关系2.5RLC串联电路2.5.1电压与电流的关系阻抗、电压、功率三角形2.5RLC串联电路2.5.2功率及其测量称为功率因数，体现了电源的利用率。已知日光灯的功率为100,现有100只功率因数为0.5的日光灯，接在额定电压为220V的工频交流电源上，试求电源供给它的有功功率、无功功率及电源的容量；若电源上接的是100只100的白炽灯，有何差异？解:(1)电源上接日光灯：根据功率三角形(2)电源上接白炽灯，由于白

8、炽灯是纯电阻性负载：2.5RLC串联电路2.5.2功率及其测量例2-72.5RLC串联电路2.5.3RLC串联电路的谐振1.串联谐振的条件条件是电路的电抗为零，即：1)阻抗Z=R，外加电压U一定时，电流具有最大值Io=U