新能源汽车电力电子技术 课件 第2章 交流电路.ppt

第2章正弦交流电路正弦交流电的基本知识2.1三相正弦交流电路2.5单相交流电路2.3正弦量的相量表示法2.2RLC串联电路2.4

2.1正弦交流电的基本知识2.1.1正弦交流电的基本概念2.1.2正弦交流电的三要素2.1.1正弦交流电的基本概念大小和方向随时间作周期性变化的电压、电流和电动势统称交流电。如图所示为几种交流电的波形图。（a)矩形波（b）尖顶波(c)正弦波图2-1周期性交流电的几种波形大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流和电动势统称为正弦交流电，简称正弦量。2.1.2正弦交流电的三要素1.幅值和有效值幅值是瞬时值中的最大值，又称为峰值，通常用、和表示，它们是与时间无关的常数。有效值是由电流的热效应来规定的,有效值用大写字母表示.交流电的有效值与幅值之间的关系2.角频率角频率是表示正弦量变化快慢的一个物理量，周期T是正弦量变化一周期所需要的时间，周期越大，波形变化越慢；周期的单位是秒（S）。频率表示每秒时间内正弦量重复变化的次数，频率越大，正弦量变化越快；频率的单位是赫兹（HZ）。较高的频率用千赫（KHZ)和兆赫（MHZ）表示。周期和频率互为倒数，即或角频率表示正弦量每秒变化的弧度数，单位是弧度/秒（）。角频率、周期、频率三者之间的关系为2.1.2正弦交流电的三要素3.初相位图中所示为正弦交流电的电流(i)的一段变化曲线，该曲线可用下式表示：式中称为正弦量的相位角，相位角是时间的函数。当t=0时，正弦量的相位称作初相位，又称初相角。表示初相位。式中、、合称为正弦交流电的三要素，它们分别表示正弦交流电变化的幅度、快慢和初始状态。正弦交流电波形2.1.2正弦交流电的三要素2.2正弦量的相量表示法2.2.1相量图2.2.2正弦量的加法运算2.2.1相量图是电压的幅值相量，是电压的有效值相量。相量只是表示正弦量，而不是等于正弦量。在线性电路中，电路的输入和输出均为同频率的正弦量，频率是已知的或特定的，可不必考虑，只要求出正弦量的幅值（或有效值）和初相位即可。按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干相量的图形，称为相量图。在相量图上能形象地看出各个正弦量的大小和相互间的相位关系。相量图表示正弦量在交流电路的分析计算中，常常需要将几个同频率的正弦量相加或相减。已知两正弦电流和试用相量合成法计算。先画出电流和的相量和，然后以和为两邻边作一平行四边形，其对角线即为总电流的幅值相量。对角线与横轴正方向（或参考相量）之间的夹角即为初相位。这就是相量运算中的平行四边相量加法运算形法则。2.2.2正弦量的加法运算2.3单相交流电路2.3.1纯电阻电路2.3.2纯电感电路2.3.3纯电容电路电路中只有电阻的电路,下图就是一个线性电阻元件的交流电路。1.电压与电流的关系2.功率在纯电阻电路中，平均功率为纯电阻电路2.3.1纯电阻电路2.3.2纯电感电路1.电压与电流的关系下图为一电感线圈组成的交流电路，假定这个线圈中只有电感L，而电阻R可忽略不计，这就是一纯电感电路。设电流为参考正弦量，即2.感抗由上式可知，在纯电感电路中电压与电流的幅值或有效值之比为，显然它的单位是欧姆（）。当