建设应用电工2.pptVIP

本章学习目的及要求 2.1 交流电的基本概念 2.1.2 正弦量的有效值 复数运算 2.3 单一参数的交流电路 【例】 2.4 提高功率因数的意义和方法 三相输电相电压的相量表示 2. △联接 2.6 三相交流电路功率的计算 若三相电流对称，设 同理 代入上式得： 则 A I . 0 30 C I . A’ C’ I . B’ A’ I . B I . C’ B’ I . 分别 滞后 、 、 30°。 、 、 相位关系： 大小关系： 归纳 三相电源相电压为220V，三相负载中每相阻抗为 （40+j90）Ω，线路阻抗不计。求： （1）电源为Y联接，负载分别为Y（带中线）和△联接； （2）电源为△联接，负载分别为Y 和△联接时负载的相电流 和线电流。 . . Z A A U Z B B U Z C  C U N Z C I B I A I N I N N’  . . . . . . Z A Z B Z C C I B I A I N  A U C U B U . . . . . 【例】  　　由上所述，可知电感线圈不消耗能量，而是把吸收的能量转化为磁场能量存储起来，假设在开始时刻，电流为零，即i(t=0)=0A。用W表示电感的磁场能量，那么有 （3） 电感的磁场能量 将一个12.75mH的电感线圈接于220V、50Hz电源上。 （1）试求线圈的感抗、电流的有效值；如电源的初相位为零，写出电流的瞬时值表达式;画出电流和电压的相量图，计算电路的无功功率。 (2) 如将电源的频率变为1000Hz，再求线圈的感抗和电流的有效值。 (1) XL=2πfL=23.14×50×12.75×10-3=4Ω 　 I=U/XL=220/4=55A 则：i=55×1.414×sin314t A 　　相量图如图所示。 　　无功功率QL=ULI=220×55=12100var (2) 如将电源的频率变为1000Hz,那么 　　XL=2πfL=2×3.14×1000×12.75×10-3=80Ω 　　I=U/XL=220/80=2.75A 解 （1） 电容的基本知识 　　电容是反映电容器存储电荷能力的物理量，用大写字母C表示。它的单位是法［拉］（F）。 　　在电容器两端加电压为U的电源后，电容器两极板上便储存了等量异种电荷Q。 电容器的电容定义： 2.3.3 纯电容电路 S d iC(t) u(t) C + -  　　假电容器两端电压为：u=Umsinωt 　　那么，电容器上的电量为:　q=Cu=CUmsinωt 式中：Im=ωCUm 　　令XC=1/ωC=2πfC——容抗，单位为欧姆。　　Um=ImXC→U=IXC 　　 （2） 电容器的电压与电流的关系 归纳： 　　① 纯电容元件不改变电路的频率，电容上的电压和电流的频率都与电源频率相同。 　　② 纯电容电路中，电流相位超前电压相位π/2。 　　③ 纯电容电路中，电流和电压的有效值和最大值符合欧姆定律；而它们的瞬时值是一种微分关系。 相位关系： φu=φi -90° 或 ① 瞬时功率p=ui=Umsinωt·Imsin(ωt+π/2) =UIsin2ωt 瞬时功率是随时间按正弦规律变化的，且其频率是电源频率的两倍。 ② 有功功率 由功率波形图看出上方和下方的面积相等， 有功功率为零。 ③ 无功功率 能量互换规模 （3） 电容的电功率 　　由上所述，可知电容元件不消耗能量，而是把吸收的能量转化为电场能量存储起来，假设在开始时刻，电压为零，即u(t=0)=0 V。用W表示电容的电场能量，那么有 （4） 电容的电场能量 将一个636μF的电容接于电压　　 　　　　u=311sin(314t+30°)电源上。 (1) 试求电容的容抗，通过电容的电流的有效值，写出电流的瞬时值表达式，画出电流和电压的相量图，计算电路的无功功率。 (2) 如将电源的频率变为500Hz，再求电容的容抗和电流的有效值。 (1) XC=1/(2πfC) = 1/(2×3.14×50×636×10-6)=5Ω 　　 I=U/XC=311/(3.414×5)=44A 因电容的电流相位超前电压90°, 则： 　　i=44×3.414×sin(314t+120°) A 　　QC=UCI=220×44=9680var (2) XC=1/(2πfC) =0.5Ω 　I=UXC=311/(3.414×0.5)=440A 【例】 解 电路 参数 电路图 （正方向） 复数 阻抗 电压、电流关系 瞬时值 有效值 相量图