第一部分交流电基本知识案例.ppt

电工培训 第一部分交流电基础知识 1、正弦量的概念 1) 正弦量 电路中按正弦规律变化的电压或电流，统称为正弦量。 2、三相电源 对称三相电源是由3 个等幅值、同频率、初相依次相差120°的正弦电压源连接成星形或三角形组成的电源。 3、线电压与相电压的关系 三相电源的线电压和相电压、线电流和相电流之间的关系都与连接方式有关。对于三相负载也是如此。 3、功率、功率三角形 （1）有功功率为： cosφ为电路功率因数,是交流电路运行状态的重要数据之一，大小由负载性质决定。 （2）无功功率为： （3）视在功率 S 总电压U和电流I的乘积叫做电路的视在功率。 即： V·A(伏安) 或 KV·A(千伏安) 单位 视在功率用来表示电气设备（如发电机、变压器等）的容量。 功率三角形 可看成是电压三角形各边同乘以电流I得到。与阻抗三角形一样，功率三角形不画成相量，因S，P，Q都不是正弦量。 五、 功率因数的提高 电源设备的容量： 它输出的有功功率： 功率三角形 cosφ为电路的功率因数，是用电设备的一个重要参数。 1.提高功率因数的意义 （1）充分利用电源设备的容量 可以为同等容量供电系统的用户提供更多的有功功率，提高供电能力。 （2）减小输电线路上的能量损耗 电流I与功率因数成反比。为了减小电能损耗，改善供电系统质量，需提高cosφ。 为了减小电能损耗，改善供电系统质量，需提高cosφ。 2.提高功率因数的方法 用电设备的大多数都是异步电动机，它的电路相当于电阻、电感串联。可以用电容与之并联以提高功率因数。 三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电动势作为供电电源的电路。 三相电路的优点： （1）发电方面：比单相电源可提高功率50％； （2）输电方面：比单相输电节省钢材25％； （3）配电方面：三相变压器比单相变压器经济且便于接 入负载； （4）运电设备：具有结构简单、成本低、运行可靠、维 护方便等优点。 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。 六、三相交流电路 1、三相交流电动势的产生 由三相绕组产生三相对称的正弦交流电动势，它们的频率相同、振幅相同、相位互差120° ，构成三相电源。 在三相交流发电机中有3个相同的绕组。3个绕阻的首端分别用U1、 V1、 W1表示，末端分别用U2、 V2、 W2表示。这3个绕组分别称为U相、V相、W相绕组。 3 个电源依次称为A相、B相和C相，它们的电压为： O u = 0 三相电源的相序 上述三相电压的相序（次序）A、B、C称为正序或顺序。 与此相反，如B相超前A相120°，C相超前B相120°，这种相序称为反序或逆序。 电力系统一般采用正序。 正序(顺序)：A—B—C—A 负序(逆序)：A—C—B—A A B C A B C + - A - + B + - C N N + - - - + + A B C 星形接法 三角形接法 + - A - + B + - C N N + - - - + + A B C 星形接法 三角形接法 星形接法中，电压源的参考方向是以中性点处为负； 三角形接法中，电压源的连接是顺次相接形成一个回路， 如果接错，将可能形成很大的环形电流。 它们对应的相量形式为 是工程上为了方便而引入的单位相量算子。 120° 120° 120° = 0 定义：1.端线 2.中性线 3.星形联接 三相四线制：由三根端线和一根中性线组成的供电系统 三相三线制：只用三根端线制组成的供电系统 （低压供电网） （低压供电网的动力负荷） 相电压 线电压 线电流 又是相电流 相电压 又是线电压 线电流 相电流 + - A - + B + - C N N + - - - + + A B C iA iA iAB * 一、单相交流电路的基本概念 大小和方向均随时间变化的电压或电流称为交流电。如 等腰三角波 矩形脉冲波 正弦波 其中，大小和方向均随时间按正弦规律变化的电压或电流称为正弦交流电。 u(i) 2) 正弦量的三要素 i + - u 瞬时值表达式： (1）频率、周期和角频率 周期 交流电完成一次周期性变化所需要的时间叫做交流电的周期。用T表示。 T=0.5s 单位是秒 u(i) 交流电在1s内完成周期性变化的次数称为交流电的频率，用f 表示。 1秒钟 f=2Hz 单位是赫兹 u(i) 频率 T=0.5s ω=4πrad/s 单位是 每秒弧度 u(i) 显然 三者是从不同的角度反映的同一个问题：交流电随