《实用汽车电工电子技术》模块3-LM.ppt

模块三 正弦交流电;模块三 正弦交流电;*;单相交流电路的基本概念;1. 正弦交流电的频率、周期和角频率;T=0.5s;2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值; 有效值是指与交流电热效应相同的直流电数值。;3. 正弦交流电的相位、初相和相位差;;思考 回答;【例2-1】某正弦电压的最大值Um=310V,初相φu=300;某正弦电流的最大值Im=14.1A,初相φi=-600。它们的频率均为50Hz。（1）分别写出电压和电流的瞬时值表达式。（2）正弦电压和电流的相位差。;【例2-2】设在工频电路中，电流i=Imsin(ωt+1200）,已知接在电路中的安培表读数为1.3A，求初相位和t=0.5s时的瞬时值。;在分析正弦交流电路时，同一电路中的所有电压、电流都是同频率的正弦量，且频率与电源的频率相同。;正弦量：;相量的运算;*;单一参数的正弦交流电路;（2）电阻元件上的功率关系 ;【例】电路中只有电阻R=2Ω，正弦电压u=10sin(314t-600)V,试完成（1）写出通过电阻的电流瞬时值表达式（2）电阻消耗的功率。;3. 电感元件; 电感量用L表示，基本单位是H(亨利);(1) 瞬时值关系　在电感元件两端加正弦电压u时，所产生的电流i也为同频率的正弦量，从而会在电感元件中产生自感电动势eL，因线圈电阻忽略不计，故外加电压u与线圈中的自感电动势相平衡。即 u=eL 根据电磁感应定律 ;;u; 为和有功功率相区别，无功功率的单位定义为乏尔[Var]。;【例】在电压为220V、工频50Hz的电力网内，接入电感L=0.127H、而电阻可忽略不计的电感线圈。试求电感线圈的感抗、电感线圈中电流的有效值及无功功率。;纯电容电路;2)电容; （3）电容器极板上储存的电量q与外加电压u和电容C成正比。;3)电容器的容抗;纯电容电路; 在纯电容电路中，电流的有效值与电压的有效值成正比，与容抗成反比; 2）平均功率 P;答： XC为82.7Ω，I为2.66A，QC为585.25var。;*;电阻、电感和电容元件串联的正弦交流电路;1)当φ0时，即X＞0,XL＞XC,UL＞UC。2)当φ 0时，即X＜0,XL＜XC,UL＜UC。3)当φ= 0时，即X=0, XL=XC,UL=UC。;解：在串联RLC电路中，以电流为参考相量，即 。;RLC串联电路的功率分析 在图所示的电路中，设电流i = Imsinωt ,电压u = Umsin(ωt+φ)，则电路的瞬时功率可写成;1.有功功率;2.无功功率;3.视在功率 在正弦交流电路中，我们定义电压和电流有效值的乘积UI为视在功率，用S表示，即 S = UI 视在功率通常用来表示电气设备或电源的容量，其单位为伏安（V·A）或（kV·A）。;*;谐振电路分析;串联谐振时，电路等效阻抗Z = R +j（XL-XC）= R呈阻性，虚部为0， 即XL = XC ，这是电路产生谐振的条件。所以， 谐振频率为;并联谐振;并联谐振频率和串联谐振基本相同。 并联谐振具有如下特性: 1)电压和电流同相位，电路呈阻性。2)电路的阻抗模最大，电流最小。3)电感电流和电容电流几乎大小相等，相位相反。4)电感和电容支路的电流约为电路总电流的Q倍。;*;三相交流电源;一、三相交流电动势的产生; 定义：1.端线 2.中性线 3.星形联接;三个电压： 同幅值 同频率 相位互差120?;三相电源的星形连接;由相量图可得：;想想 练练;检验学习结果;思考与练习;练习;若用电阻代替线圈，则串联电阻端电压;本章学习结束。Goodbye!