正弦交流电知识.doc

键入文字交流电的基本概念交流电可分为正弦交流电和非正弦交流电。正弦交流电的大小和方向随时间按正弦规律周期性变化，通常所说的交流电就是指正弦交流电。 1. 正弦交流电（1） 正弦交流电的产生：正弦交流电由交流发电机产生的。（2） 正弦交流电的三要素 瞬时值、最大值、有效值图1 正弦交流电波形瞬时值：正弦波上每一点的幅度称为正弦交流电的瞬时值，反映该点正弦交流电的大小，用小写字母表示，如i、u分别表示正弦交流电流和正弦交流电压的瞬时值。峰值：正弦波上幅度最大点的值称为峰值。峰值有两个，其中一个峰值为正，另一个峰值为负，两者大小相等。峰-峰值：两个峰值之间的垂直量称正弦交流电的峰-峰值，如图2所示。峰值的绝对值称正弦交流电的最大值，反映正弦交流电大小变化的范围，用大写字母加下标m表示，如Im、Um分别表示正弦交流电流和正弦交流电压的最大值。图2 正弦波的峰-峰值有效值：相同时间内、相同电阻上，产生与交流电相同热量所需的直流电的大小。I0.707Im U0.707Um一般电气设备上标注的额定电压、额定电流都是指有效值。当给定或测量交流电压、交流电流时，除非特别说明，也都是指有效值。大多数仪表都能测量显示交流电压、交流电流的有效值。 相位角、初相角在实际应用中，正弦波的相位通常用转子线圈旋转了多长时间来表示。如果1秒钟转子线圈旋转了电角度，则t时间正弦波的相位为：t其中，称为相位角，称为初相角 周期、频率、角频率周期：正弦波完成一次循环所需的时间叫周期，用T表示。周期的单位是秒（s）。频率：指1秒钟循环的次数，用f表示。频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。角频率：指1秒钟变化的电角度，用表示，单位是弧度/秒（rad/s）。关系： 2f（3） 正弦交流电的表示三角函数法：uUmsin（tu） U sin（tu）iImsin（ti） I sin（ti）波形图表示法：图3 正弦交流电的波形表示2. 三相正弦交流电正弦交流电有单相正弦交流电和三相正弦交流电两种，实际应用中的单相正弦交流电只是三相正弦交流电中的某一相。（1） 三相正弦交流电的产生：三相正弦交流电由三相交流发电机产生。（2） 三相正弦交流电的概念实际应用中，通常将三相对称绕组的首端U1、V1、W1分别接输电线，尾端U2、V2、W2连在一起，如图.4所示。火线：首端U1、V1、W1引出的导线称相线，又称火线，分别用U、V、W表示。中线：尾端U2、V2、W2的连接点称中点，从中点引出的导线称中线，用N表示，图4 三相正弦交流电的连接三相正弦交流电供电时，有两种方式。一是用三根相线供电，称三相三线制，这种方式适用于远距离高压输电，可大大节省输电线路成本。另一是用三根相线和一根中线供电，称三相四线制，这种方式通常在低压配电系统中使用。相电压：指相线与中线之间的电压，即三相交流发电机绕组两端的电压，分别用uU、uV、uW表示，参考方向由绕组的首端指向尾端。用Ul表示。线电压：指相线与相线之间的电压，通常用uUV、uVW、uWU表示。由于三相正弦交流电的大小相等，所以相电压可统一用Up表示。相电压和线电压的关系：UlUp3. 非正弦交流电（1） 方波方波的正半部分和负半部分在形状上是方形，这意味着电压或电流立即达到最大值，且在极性改变之前其值保持不变。若将方波上移或下移，得到的波形称矩形波，它是方波的一种特殊例子。（2） 三角波：三角波由相同斜率的正向和负向斜坡组成。（3） 锯齿波：锯齿波是三角波的一种特殊例