汽车电工跟电子基础(交流电).ppt

交流电路 1 交流电与交流电路 2 正弦交流电的基本概念 3 正弦交流电的表示法 4 电阻、电感、电容器的交流电路 5 三相交流电路 2018年8月24日星期五 1 交流电 王立文 1 交流电与交流电路 1.1 交流电 1.2 交流电路 2018年8月24日星期五 2 交流电 王立文 1.1 交流电 目前，发电厂向用户提供的电源都是交流电源，这是因为交流电可以用变压器方便地将电压升高或降低，能够解决远距离输电需用高压而民用电需用低压的矛盾。同时，交流电机比直流电机结构简单、效率高、价格低且维修方便，所以交流电获得广泛应用。 在某些必须用直流的场合，可以通过整流装置将交流电转变成直流电。 2018年8月24日星期五 3 交流电 王立文 大小和方向都随时间作周期变化的电动势、电压和电流统称为交流电。最常用的交流电是正弦交流电。正弦交流电是随时间按正弦规律变化的，而非正弦交流电则不按正弦规律变化，分别如图C、图D所示。图A恒定直流电，图B为脉直流电。 本单元只讨论正弦交流电及其电路。 2018年8月24日星期五 4 交流电 王立文 1.2 交流电路 在交流电作用下的电路称为交流电路。日常生活及生产实践中所接触到的电路大多数为正弦交流电路，如照明电路、三相异步电动机拖动电路等。 所谓正弦交流电路，就是指含有正弦交流电源，其电压和电流均随时间按正弦规律变化的电路。 2018年8月24日星期五 5 交流电 王立文 在交流电路中，主要有三种不同性质的负载元件：电阻、电感和电容。 三种元件在电路中有不同的作用。电阻把电能转化为热能消耗掉，其转换过程不可逆转，因此，它是耗能元件。电感把从电路中吸收的电能转化成磁场能储存起来。电容把从电路中吸收的电能转化成电场能储存起来，但它们又能在一定的条件下放出能量返送回电路。 因此，电感和电容是储能元件。 2018年8月24日星期五 6 交流电 王立文 我们学习交流电时，不但要注意它与直流电的共同点，而且要注意两者之间的区别，要加深对交流电特性的理解，千万不要将直流电路的规律简单地套用到交流电路中去。 2018年8月24日星期五 7 交流电 王立文 2 正弦交流电的基本概念 2.1 正弦交流电的周期、频率和角频率 2.2 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 2.3 正弦交流电的相位、初相位和相位差 2018年8月24日星期五 8 交流电 王立文 2.1 正弦交流电的周期、频率和角频率 周期：正弦交流电每重复一次变化所需要的时间称为周期，用字母T表示，单位是秒（s），如图所示。 2018年8月24日星期五 9 交流电 王立文 频率：正弦交流电一秒钟内重复变化的次数称为频率，用字母f表示，单位是赫兹（Hz）如果交流电一秒内变化了一次，我们就称该交流电的频率是1Hz。 比赫兹大的常用单位是千赫（kHz）和兆赫（MHz）。其换算关系如下： 1kHz=103Hz 1MHz=106Hz 2018年8月24日星期五 10 交流电 王立文 根据周期和频率的定义可知，周期和频率互为倒数，即 f = 1/T或T =1/f 我国工业及民用交流电频率为50Hz，习惯上称为工频，其周期为0.02s。日本等国家的交流电用电的频率为60Hz。 2018年8月24日星期五 11 交流电 王立文 角频率：正弦交流电在1s内变化的电角度（或相角、相位）称为角频率，用字母 ω表示，单位是弧度／秒（rad／s）。 如果交流电在1s内变化了1次，则电角度正好变化了2π弧度，也就是说该交流电的角频率ω =2πrad/s。若交流电1s内变化了f次，则可得角频率与频率的关系式为 ω=2πf 2018年8月24日星期五 12 交流电 王立文 因为正弦函数总是与一定的相位角相对应，所以正弦交流电变化的快慢除了用周期和频率表示外，还可以用角频率表示。 周期、频率和角频率都是表示交流电变化快慢的物理量。三个物理量中只要知道其中一个，就可以通过上面两式求出另外两个。 2018年8月24日星期五 13 交流电 王立文 2.2 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值 瞬时值：正弦交流电随时间按正弦规律变化，任意时刻正弦交流量的大小均有对应的值，我们把正弦交流电在任意时刻的数值称为瞬时值，正弦电动势、电压、电流的瞬时值分别用字母e、u、i表示。 瞬时值可以是正值、负值，甚至是零。正弦交流电压的瞬时值表达式为 u =Um sin（ωt +φ） 2018年8月24日星期五 14 交流电 王立文 最大值：正弦交流电最大的瞬时值称为最大值（或峰值、振幅）。正弦交