《交流电源》课件2.pptVIP

交流电源电力系统的核心技术

目录1交流电基础概念、历史、特性2交流电源原理发电机工作原理、电磁感应3交流电源类型单相、三相、可编程电源4应用、优势与发展

第一部分：交流电基础1234交流电概念周期性变化的电流历史发展从直流到交流的革命波形特征正弦波、频率、相位电气参数

什么是交流电？方向周期性改变流动方向幅值随时间周期变化形式通常为正弦波形对比

交流电的发展历史11831年法拉第发现电磁感应21880年代特斯拉发明交流电系统31891年首个交流输电系统41893年

交流电的波形特征正弦波形最常见的交流电波形周期性变化重复的时间模式幅值最大值称为峰值电压过零点

正弦波的特性数学表达v=Vm·sin(ωt)峰值波形达到的最大值周期完成一个完整循环所需时间有效值

交流电的周期和频率周期定义完成一个完整循环所需的时间单位为秒(s)频率定义每秒完成的循环次数单位为赫兹(Hz)标准频率中国：50Hz美国：60Hz

交流电的相位360°一个完整周期电气角度表示0°相位起点波形起始参考点90°超前相位电压超前电流φ相位角电压电流间角度差

交流电的有效值时间(ms)峰值有效值

第二部分：交流电源的原理电磁感应发电核心原理能量转换机械能转为电能交变电场产生交变电动势同步原理频率与转速关系

交流发电机的工作原理磁场产生转子提供磁场机械旋转带动磁场旋转切割磁力线导体与磁场相对运动产生电动势定子绕组感应电压

电磁感应定律法拉第定律磁通变化率决定感应电动势大小楞次定律感应电流方向阻碍磁通变化数学表达e=-N·dΦ/dte为感应电动势，N为线圈匝数，Φ为磁通量

单相交流发电机输出特性提供单相交流电结构组成定子与转子结构应用场景小型发电系统

三相交流发电机3三套绕组相位差120°120°相位差空间位置和电气角度均匀分布2-5MW功率范围中大型发电系统

交流电源的频率稳定性1转速控制同步发电机转速决定频率2调速系统监测和调整原动机速度3负载变化平衡发电和用电量4频率标准国家电网50Hz±0.2Hz

交流电源的电压调节检测测量输出电压比较与设定值对比调整励磁电流控制稳定恢复标称电压

第三部分：交流电源的类型1按相数单相、三相2按可调性定频、变频、可编程3按功率小功率、中功率、大功率4按用途家用、工业、实验室

单相交流电源

三相交流电源组成三相电压互差120°1优势功率传输更平稳2效率线材利用率高3应用工业设备、大型电器4

可调频交流电源频率范围通常40-500Hz可调核心技术电力电子变频技术应用领域测试设备、科研实验、特种电机

可编程交流电源参数调节电压、频率、相位可编程调节波形控制可模拟各种畸变波形界面交互触摸屏或电脑控制操作保护功能过压过流自动保护

高功率交流电源500kVA典型功率大型工业应用3相电源配置三相四线制4000kg设备重量需专业安装

第四部分：交流电源的应用家庭家用电器供电工业机械设备驱动电力电力输送系统照明照明系统通信通信设备供电

家用电器供电家用电器电压标准功率范围小型电器220V/50Hz100-500W中型电器220V/50Hz500-2000W大型电器220V/50Hz2000-5000W

工业设备供电三相电机高效率驱动装置电弧炉高温冶金设备数控机床精密加工设备

电力传输系统765kV超高压输电主干网络500kV高压输电区域网络220kV中压输电城市配电10kV低压配电终端用户

交流电机驱动同步电机转速与电源频率同步高效稳定异步电机有转差率广泛应用于工业变频驱动调节转速节能高效

照明系统白炽灯传统照明技术荧光灯更高效的气体放电灯LED照明高效环保节能智能照明可调光可编程

通信设备供电不间断电源(UPS)确保通信设备持续工作电源转换器交流转直流供电电源保护防浪涌电涌保护备用电源双路供电自动切换

第五部分：交流电源的优势全球标准全球普遍采用传输效率长距离高效传输变压便捷电压转换简单安全可靠系统稳定性高

易于变压的特性原理基础电磁感应原理1变压器无运动部件2效率高能量损失小3灵活性可升压可降压4

长距离输电的优势

电力系统的灵活性多电源接入可并联多种发电方式负载适应性可适应各类负载需求故障隔离分区域管理减少故障影响扩展性系统容量可逐步扩展

安全性考虑过电流保护断路器和熔断器2漏电保护漏电断路器接地系统防止感应电压绝缘保护避免直接接触

第六部分：交流电源的测量与分析基本参数电压电流功率频率测量仪器万用表示波器功率分析仪谐波分析仪质量指标谐波含量电压波动频率稳定性功率因数

电压测量技术万用表测量有效值示波器观察波形变化电压传感器远程监测系统

电流测量方法串联测量断开电路插入电流表钳形表电磁感应无接触测量分流器并联测量电压转换CT/PT电流/电压互感器

功率因数的概念有功功率无功功率

谐波分析基波与电源频率相同的正弦波分量谐波频率为基波整