第三章 交流电-06数控班.pptVIP

第三章 正弦交流电路 主要内容: 第一节 交流电的基本概念 第二节 正弦交流电的表示 第三节 单相交流电路 第四节 三相交流电的基本概念 目标要求: 1、牢记描述交流电的基本概念 周期 频率 角频率 相位 相位差以及周期与频 率的关系 2、掌握正弦交流电的三种表示方法 代数法 曲线法 旋转矢量法 3、了解单相交流电路，熟练掌握交流电路的欧姆 定律 4、掌握描述三相交流电路的基本术语 5、了解变压器的构造及变流和变压原理 回顾： 1、直流电：电路中的电流不变 电路中电流的大小和方向都不变---稳恒直流电　　　　　　　　　　　　　　 第一节 交流电的基本概念 一、交流电： 大小和方向随时间做周期性变化的电动势、电压、电流通称为交流电。 a、交流发电机的构造 主要由：磁铁 铁芯（硅钢片迭压而成） 线圈 滑环（铜环） 转轴 电刷等组成 b、原理 1、定性分析： 则:e = Emsinα即: 交流发电机产生的是按正弦规律变化的电动势其中α为线圈平面与中性面之间的夹角. 三、描述正弦交流电的基本物理量 1、交流电的瞬时值：交流电在任意时刻的数值。 通常用 “e u i “表示 注意：e 、u、 i 有正有，有时为零 5、有效值：一个周期之内，交流热效应与直流热效应相等的直流值称为交流电的有效值。 6、角频率： （1）电角度 在e = Emsin中，α反映了e的大小、方向的变化这种以电磁关系来衡量交流电变化的角度叫电角度。 注意：电角度 ≠　线圈转过的机械角度 注意:上式是线圈平面从中性面开始转动,若开始时线圈平面与中性面成一个角度φ。 其中ωt+ φ反应了正弦交流电在不同瞬间的变化状态(如增大\减小)及变化进程.叫交流电的相位 8、初相位：t=0时刻的相位叫初相位。即“φ” 9、相位差：两个正弦量的相位之差，叫此两个正弦量的相位差。用“△φ” 表示。 即：同频率的两个正弦量的相位之差就是它们的初相之差。 如:设ｕ1= 10sin（ωt + 30?） V ｕ2= 5sin（ωt - 30?） V 则： △φ12 = 30?-（ - 30?）=60? 所以：ｕ1超前ｕ260? （或ｕ2滞后ｕ160? ） 例题1：设e1 = 141sin（100πt + 60?）V e2 = 141sin（100πt - 30?）V 求:1、各电动势的最大值、有效值、角频率、频率、周期、初相位及e1 和e2、 e2和 e1的相位差。 （解题关键：与标准瞬时值表达式相比较） 例题2：设某一正弦电压的有效值为U=220V，频率为f=50HZ，初相位为φ=30?。试写出该电压的瞬时值函数表达式。 （解题关键：与标准瞬时值表达式相比较） 五、 正弦交流电的表示法 1、解析法： 用三角函数表示正弦交流电随时间变化关系的方法叫解析法。 2、曲线法（波形图）： 用曲线表示正弦交流电随时间变化关系的方法叫曲线法。 横轴：时间或电角度 纵轴：交流电瞬时值 3、旋转矢量表示法： 用一个在直角坐标系中饶原点按逆时针方向以交流电的角频率不断旋转的矢量来表示正弦量的方法 a．方法： 1’．建立直角坐标系. 2’.从坐标系原点始，画一带箭头的线段(矢量).使线段的长度表示正弦量的最大值或有效值(长度适度即可). 3’.线段与χ轴正方向之间的夹角为正弦量的初相 当φ0时,从χ轴正方向开始逆时针画出. 当φ0时,从χ轴正方向顺时针画出 当φ=0时,旋转矢量与χ轴正方向重合 4’.然后让矢量饶坐标原点逆时针方向旋转,则该矢量在у轴上的投影便为正弦量的瞬时值. 　　 第二节 单相交流电路 交流电路：由交流电源、负载、开关、导线组成的电路 说明： 1、若电路中有一个交流电源，叫单相交流电路（生活中除三相电机其他基本都是单相交流电路） 2、交流电源的表示： 4、交流电路中的负载，有纯电阻（象：电烙铁、电炉子、电褥子、白炽电灯、电熨斗、电吹风等）、纯电感（电阻较小的线圈可看作纯电感）、纯电容及它们不同的组合。 5、因交流电路中各量的方向随时间在不断发生变化，因此为方便起见，常把其中一个的方向规定为正方向，同一电路中e u i 的方向完全一致。 一、纯电阻电路 设　电阻两端的电压为ｕR= URmsin（ωt+ φ） 则: i=uR/R = URmsin （ωt+ φ)/R 写成标准形式为; i=Imsin(ωt+ φ） 结论: (1)在纯电阻电路中,若电压