[工学]第二章电动力2.pptVIP

* * 一、单相交流电流的特点：电流为瞬时值，用 表示，且i＝Ｉm sinωt 二、单相交流稳态下的电动力计算 三、单相交流暂态下的电动力计算 §2-4 单相正弦交流下的电动力 二、单相交流稳态（区别于电路通断过程中的暂态）下的电动力计算： 设导体系统中通以相位相同的单相正弦交流电流，可知两导体L1与L2 间的单相交流电动力F的方向不变（说明：由于电流为瞬时值，F的大小也是瞬时值，又由于电流方向是一进一出，故电动力的性质是“互相排斥”的）。 电动力大小： 其中， F-是恒定分量；F～是以二倍电流频率变化的交变分量。电动力的方向：不变，斥力。 特点分析： ① 以π为周期，呈周期性变化； ② ； ③ ； ④ 。 图1 交流电动力变化曲线 三、单相交流暂态下的电动力计算：常指电力系统出现短路的电动力。 1. 前提条件： ① “R-L串联”的电路； ② 电力系统发生短路瞬间，相当于短时瞬间接通正弦交流电压的过渡过程，电路电压不变，为u ＝Um×sin（ωt＋Ψ）， 其中Ψ是电压u的初相角。 2. 单相交流暂态下的短路电流： 短路前，短路电流i＝0（即t＝0时，i＝0）； 短路后：短路电流i为： 其中， ：电压初相角； ：电流滞后于电压的相位角， a：衰减系数a=R/L ，当电力系统短路时a＝22.3(s-1)； ：电流的周期分量，即稳态分量； ：电流的非周期分量，即暂态分量。 3.单相短路冲击电流icj： 是短路电流过渡过程中的最大电流峰值(只有一个)。 icj出现的条件：正弦电压相位角为172.7°时；大小： icj＝KcjIm＝1.8Im =2.545I≈2.55I 式中 Ｉm：周期分量的幅值； Ｉ：周期分量的有效值； Kcj：短路电流冲击系数，Kcj =1.8。 单相短路电流和电动力变化曲线见图2-14所示。电流的大小和方向均变化；电动力的大小F＝Ci2变化、方向不变（相斥）。 4. 当电压初相角时，i最大，当t=0.01s时，i出现单相短路冲击电流icj，相应的电动力为： 由于电力系统的R较小，衰减系数a= 的平均值约为22.3s-1，则 而icj=1.8Im，故单相短路电动力Fm为： Fm ＝C(icj)2＝3.24CI2m = 3.24C’ 式中 C’=CIm2。当R=0时，Fm=4C’。 图 单相短路时短路电流曲线 分稳态和暂态两种情况。 一、以处于同一个平面、间距相同、平行布置的三相正弦交流正常情况下，Ａ、Ｂ、Ｃ导体间各相导体所受的电动力为例，进行分析。 §2-5 三相正弦交流电动力计算 令 (1)积化和差： (2)和差化积： 计算，得： ① A相导体所受电动力： 设FA向下电动力方向为正方向，其大小为： 式中，C＝k1,2×kc×10-7，为常数，下同。 利用三角学公式，化简后，得FA为： 其中，F0＝CIm2 。 FA如下图示。 求最大电动力： 由 ，得 即 或 代入FA，得 和 ② 计算B相所受电动力：原理同上。 设FB向上为正，利用三角学公式，化简后，得： 求最大电动力： 由 得 即 或 代入FB，得： ③ 计算C相所受电动力： 设Fc向上为正，其大小为： 由于C相与A相导体完全对称，故C相受到的最大电动斥力和吸力与A相完全相同，只是出现的瞬时不同而已。 C相所受电动力 结 论： a、各相所受电动力均是交变的，其频率为电流频率的