电工电子技术 作者 王国伟 第2章.pptVIP

学 习 要 求 1．掌握正弦量、相量、相量模型、相量图等概念，运用电路基本定律的相量形式，熟练地分析复阻抗和复导纳串、并联电路。 2．运用等效电路法和电路方程法熟练地分析正弦稳态电路。 3．学会计算正弦电路的平均功率、无功功率、视在功率和复功率。 4．了解提高功率因数的意义和基本方法;掌握对称三相电路的联接方式和分析计算方法。 5．理解谐振现象、选择性、品质因数、通频带等概念及相互影响。掌握串联谐振、并联谐振和组合谐振各自的特点，熟练分析简单串、并联谐振电路。 正弦交流电的表示方法：除了常用的瞬时值解析式和工作波形外，在正弦交流电路分析、计算时，实际上更多地采用相量表示法。 所谓相量表示，就是用复数来表示同频率的正弦量。用相量表示正弦交流电后，正弦交流电路的分析和计算就可以用复数的运算规则，这时，直流电路中所介绍的分析方法、基本定律就可应用到正弦交流电路中，从而简化了问题的分析计算。这种用相量表示相对应正弦量的方法称之为相量表示法。 复数回顾 由实数和虚数的代数和所组成的数，即具有形如A=a+jb的关系式。复数A由实部a和虚部b组成，虚数的平方为负数，即。一个复数A可用下面四种形式来表示： 代数式:A=a+jb 三角函数式 :A=|A|(cosΦ+jsin Φ) 指数式:A=|A|ej Φ 极坐标式:A=|A|∠ Φ 复数的四种表示形式可相互转换，一般情况下，复数的加减运算用代数式表示，复数的乘除运算用指数式或极坐标式进行 。设有复数： A=a1+jb1,B=a2+jb2，则 A±B=(a1±a2)+j(b1±b2) A/B=(|A|∠ Φ1)/(|B|∠ Φ2)=|A|/|B| ∠ (Φ1- ∠ Φ2) A×B=(|A|∠ Φ1) ×(|B|∠ Φ2)=|A|×|B| ∠ (Φ1+ ∠ Φ2) 正弦量和复数之间存在一定的对应关系，即可用复数的模表示正弦电压(电流)的有效值(最大值)，用辐角表示正弦电压(电流)的初相角，这种与正弦电压(电流)相对应的复数称为相量，简单地说就是正弦量的复数形式叫相量。正弦量只是引入相量 (复数)表示形式，便于在正弦交流电路中应用复数的四则运算规则进行分析和计算，两者并不相等。 相量的表示符号为在下述字母上加一点表示：I，Im，U，Um 相量图 正弦量用相量(复数)表示后，利用复平面概念，通过作图的方法，也可简化正弦量的分析计算。所谓相量图，就是同频率的几个正弦量的相量画在同一图上，直观地表示它们之间的大小和相位关系的图。相量图的作图步骤主要包括两步：首先，选择合适的参考相量；其次，按照三角形法则及相量的大小和方向(与参考相量的相位差)一一作图。相量图主要用于电工仪表测量有关电路的有效值时，用于分析计算其它电量和电路的电气参数的大小。 频率选择特性：XL、XC、X都随激励的频率变化而变化，它们的频率特性曲线如下图所示。 图2-19 三相电源的星形连接 阅读与应用 1.电能表 (1)单相电磁式电能表 单相有功电能表是千家万户不可缺少的一种计量器具。单相有功电能表也称为单相有功瓦时表。从过去的铝盘旋转感应式到如今的电子式产生了一大质的飞跃。电子式单相有功电能表的有功电能计量精度稳定，并且长期工作不需调校。而且还具有有效的防窃电功能，功率反向本表仍能保证正向准确计度数。采用锰铜分流器作为电流回路，大大提高了仪表的过载能力。通过实践测试，实际过载能力比铝盘旋转感应式增强6倍以上。 电能表分为电压线圈与电流线圈,与一般功率计原理相似，只不过把表针换成了转盘与计数器,由于转盘比表针重,当负载功率很小时,转盘不能起转,造成计量误差,特别是一些老式的电表(上世纪70年代产的),为了减少小功率负载的计量误差, 在表内附加了一个潜动装置(其实就是一个短路铜环),利用电压线圈产生的磁场,感应出一个电流,附加在电流线圈上,调整短路环的位置,可以使转盘在无负载时,刚刚开始起动但又未走动,这样,只要加上一个很小负载的电流,转盘就开始转了。由此可以看出,潜动的短路环是用来去除转盘的摩擦力的。 (2) 非接触式IC卡预收费电能表 用户使用电量的计量手段的准确程度取决于电互感器及电能表的精度。现已出现了接触式ＩＣ卡预收费电能表，它使收费从过去繁琐的人工抄表、手工计价转变为用户持卡购电，实现了电费收缴管理自动化。但它不能解决无源（卡中无电源）和免接触等问题。 非接触式IC卡的工作原理 非接触式IC卡系统由读写器和非接触式IC卡两部分组成。应用系统通过读写器对卡进行操作；读卡器通过射频信号同卡进行近距离通讯，并为卡上芯片提供能量；非接触式IC卡响应读写器的指令，并报告处理的结果。非接触式IC卡通过连接IC芯片