1、一一、交流電的概念交流電的概念 如果電流或電壓如果電流或電壓大小和方向隨時(shí)間變化而變化大小和方向隨時(shí)間變化而變化，則此種電流則此種電流稱(chēng)為稱(chēng)為交流電流或電壓交流電流或電壓。TutuTt 如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，正弦規(guī)律變化，則該則該電路稱(chēng)為正弦交流電路。電路稱(chēng)為正弦交流電路。 正弦交流電路正弦交流電路ti1 1、 正弦波的正弦波的三要素三要素tIim sint it mI： 電流幅值（最大值）電流幅值（最大值） ： 角頻率（弧度角頻率（弧度/秒）秒） ： 初相角初相角mI 三要素三要素: :正弦量的特征量及表示方法正弦量的特

2、征量及表示方法tIim sin為正弦電流的最大值為正弦電流的最大值mI正弦波正弦波三要素一三要素一 - - 幅幅值值最大值最大值電量名稱(chēng)必須大電量名稱(chēng)必須大寫(xiě)寫(xiě),下標(biāo)加下標(biāo)加 m。如：如：Um、Im 描述變化周期的幾種方法描述變化周期的幾種方法 1. 周期周期 T： 變化一周所需的時(shí)間變化一周所需的時(shí)間 單位：秒，毫秒單位：秒，毫秒.Tf1fT22 正弦波正弦波三要素二三要素二 - - 角頻率角頻率3. 角頻率角頻率 ： 每秒變化的弧度每秒變化的弧度 單位：弧度單位：弧度/秒秒2. 頻率頻率 f： 每秒變化的次數(shù)每秒變化的次數(shù) 單位：赫茲，千赫茲單位：赫茲，千赫茲 .it TtIi sin2正

3、弦波正弦波三要素三要素三三 - - 初相位初相位： t = 0 時(shí)的相位，稱(chēng)為時(shí)的相位，稱(chēng)為初相位或初相角初相位或初相角。說(shuō)明：說(shuō)明： 給出了觀(guān)察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，給出了觀(guān)察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。常用于描述多個(gè)正弦波相互間的關(guān)系。it ）（t：正弦波的相位角：正弦波的相位角簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)相位相位 2121 -tt 兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差兩個(gè)同頻率正弦量間的相位差( ( 初相差初相差) ) 222111 sin sintIitIimm122i1i t0=00兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系兩種正弦信號(hào)的相位關(guān)系同同相相位位1i1221t2i021- 落后于落后于2i1i

4、2it1相相位位滯滯后后21i領(lǐng)先于領(lǐng)先于1i2i2i相相位位超超前1i12021-t相位差為相位差為01i2i與與同相位同相位幅度：幅度：A707. 021A 1IIm301000sinti已知：已知：Hz159210002rad/s 1000 f頻率：頻率：30 初相位：初相位：A例例:21 -90 -（-90 ） 1801i2it2211 sin sin90- tIitIimm90如果相位差為如果相位差為+180 或或-180 -180 , ,稱(chēng)為稱(chēng)為兩波形反相兩波形反相則有則有TdtiTI021（均方根值）（均方根值）可得可得2mII 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，tIim sindtRiT20交流交

5、流直流直流RTI2有效值電量必須大寫(xiě)，如：有效值電量必須大寫(xiě)，如：U、I交流電流交流電流 i通過(guò)電阻通過(guò)電阻R在一個(gè)周期在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電流內(nèi)產(chǎn)生的熱量與直流電流I通過(guò)同通過(guò)同一電阻在同一時(shí)間一電阻在同一時(shí)間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量?jī)?nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則稱(chēng)相等，則稱(chēng)I的數(shù)值為的數(shù)值為i的有效值的有效值2 有效值有效值可得可得2mII 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，tIim sini= 2 I sin(t+)i可寫(xiě)為：可寫(xiě)為：同理同理:u= Um sin(t+)2mUUu= 2 U sin(t+)u可寫(xiě)為：可寫(xiě)為：2 2.2 .2 正弦正弦量量的表示方法的表示方法瞬時(shí)值表達(dá)式瞬時(shí)值表達(dá)式301000sinti

6、相量相量波形圖波形圖it 正弦波的表示方法：正弦波的表示方法：相量加減和表示是他的相量加減和表示是他的重點(diǎn)重點(diǎn)有效值有效值1. 描述正弦量的有向線(xiàn)段稱(chēng)為相量描述正弦量的有向線(xiàn)段稱(chēng)為相量 (phasor )。若。若其其 幅度用最大值表示幅度用最大值表示 ，則用符號(hào)：，則用符號(hào)：最大值最大值相量的書(shū)寫(xiě)方式相量的書(shū)寫(xiě)方式2. 在實(shí)際應(yīng)用中，幅度更多采用有效值，則用符號(hào)：在實(shí)際應(yīng)用中，幅度更多采用有效值，則用符號(hào)：mUmIUI 3. 相量符號(hào)相量符號(hào)U U、I I 包含幅度與相位信息。包含幅度與相位信息。mUU或或222111 sin2 sin2tUutUu正弦波的相量表示法舉例正弦波的相量表示法舉例

7、例例1：將：將 u1、u2 用相量表示用相量表示 相位：相位：幅度：幅度：相量大小相量大小12UU 12設(shè)：設(shè)：12U1U2相位哪一個(gè)領(lǐng)先？相位哪一個(gè)領(lǐng)先？哪一個(gè)落后？哪一個(gè)落后？U2U11超前超前于于2同頻率正弦波的同頻率正弦波的相量畫(huà)在一起，相量畫(huà)在一起，構(gòu)成相量圖。構(gòu)成相量圖。例例2：同頻率：同頻率正弦波相加正弦波相加 -平行四邊形法則平行四邊形法則2U21U1Uu= u1 +u2 = 2221 sin2 tUu11 sin2tUu sin2tU21UUU2U21U1U21 = =180 用余弦定理求用余弦定理求U：U2=U12+U22 2U1U2cos U2U1U 用正弦定理求用正弦定

8、理求 角：角：sin UU2sin = 1+ sin2tUu=注意注意 ： 1. 只有正弦量只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。才能用相量表示，非正弦量不可以。2. 只有只有同頻率同頻率的正弦量才能畫(huà)在一張相量圖上，的正弦量才能畫(huà)在一張相量圖上， 不同頻率不行。不同頻率不行。波形圖波形圖瞬時(shí)值瞬時(shí)值相量圖相量圖小結(jié)：正弦波的小結(jié)：正弦波的三三種表示法種表示法tUum sin TmIt iUI符號(hào)說(shuō)明瞬時(shí)值瞬時(shí)值 - 小寫(xiě)小寫(xiě)u、i有效值有效值 - 大寫(xiě)大寫(xiě)U、I復(fù)數(shù)、相量復(fù)數(shù)、相量 - 大寫(xiě)大寫(xiě) + “.”U最大值最大值 - 大寫(xiě)大寫(xiě)+ +下標(biāo)下標(biāo)mU一、一、 電阻電路電阻電路 uiR根

9、據(jù)根據(jù) 歐姆定律歐姆定律 iRu tItRURuitUusin2sin2sin2 設(shè)設(shè)則則 2.2.3 3 單單相相交流電路交流電路 2.3 .1 簡(jiǎn)單單相交流電路簡(jiǎn)單單相交流電路tItRURuitUusin2sin2sin21. 頻率相同頻率相同2. 相位相同相位相同3. 有效值關(guān)系有效值關(guān)系：IRU 電阻電路中電流、電壓的關(guān)系電阻電路中電流、電壓的關(guān)系RIU UI5.相量圖相量圖電阻電路中的功率電阻電路中的功率)(sin2)(sin2tUutIiRuiRiup/22 uiR1. 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率 p：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)小寫(xiě)=2UIsin2 t2. （耗能元

10、件）（耗能元件）0p結(jié)論：結(jié)論：1. 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化ptuipt電阻的瞬時(shí)功率波形圖電阻的瞬時(shí)功率波形圖p=2UIsin2 tTTdtiuTdtpTP0011tUutIisin2sin22. 平均功率（有功功率）平均功率（有功功率）P P：一個(gè)周期內(nèi)的平均值一個(gè)周期內(nèi)的平均值 UIdttUITdttUITTT-002)2cos1 (1sin21大寫(xiě)大寫(xiě) uiRP=UIU=IR=I2R=U2/R2 2. .電感電路電感電路dtdiLu 基本基本關(guān)系式關(guān)系式：tIisin2設(shè)設(shè)cos2tLIdtdiLu則則iuL)90sin(2otU)90sin(2otIXL電感電路中電流、電壓的關(guān)系電感電

11、路中電流、電壓的關(guān)系 1. 頻率相同頻率相同 2. 相位相差相位相差 90 （u 領(lǐng)先領(lǐng)先 i 90 ）)90sin(2otUutIisin2iut90設(shè)：設(shè)：其中：其中： U=IXL ， XL= L3. 有效值有效值 感抗感抗（）LXL定義：定義：LXIU 電感電路中的功率電感電路中的功率)90sin(2sin2otUutIitUIttUIuip2sincossin21. 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率 p ：iuL儲(chǔ)存儲(chǔ)存能量能量P 0P 0tuitiuL電壓電流電壓電流實(shí)際方向?qū)嶋H方向p為正弦波，頻率加倍為正弦波，頻率加倍 2. 平均功率平均功率 P （有功功率）（有功功率）0)2(sin1100dt

12、tIUTdtpTPTT結(jié)論：結(jié)論：純電感不消耗能量純電感不消耗能量，只和電源進(jìn)行能量，只和電源進(jìn)行能量 交換（能量的吞吐）交換（能量的吞吐）tUIuip2sin3. 3. 無(wú)功功率無(wú)功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的單位：乏、千乏的單位：乏、千乏 (var(var、kvar) kvar) Q 的定義：電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用的定義：電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用 以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。tUIuip2sin基本關(guān)系式基本關(guān)系式:dtduCi 設(shè)設(shè)：tUusin2三、電容電路三、電容電路uiC)90sin(2cos2otCUtUCdtduCi

13、則：則： 1. 頻率相同頻率相同2. 相位相差相位相差 90 （ i 領(lǐng)先領(lǐng)先u 90 ）)90sin(2otCUitUusin2電容電路中電流、電壓的關(guān)系電容電路中電流、電壓的關(guān)系iut90ICUUU3. 有效值有效值或或CUI ICU1 容抗容抗（）CXC1定義：定義：)90sin(2otCUitUusin2ICXIU 則：則：CXUI 電容電路中的功率電容電路中的功率ui)90sin(2sin2o-tUutIitIUuip2sin-1. 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率 ptIUuip2sin-充電充電p放電放電放電放電P 0儲(chǔ)存儲(chǔ)存能量能量uiuiuiuiiut-TTtIUTdtPTP0002sin1

14、1 2. 平均功率平均功率 PtIUuip2sin-瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）3. 無(wú)功功率無(wú)功功率 Q（電容性無(wú)功取負(fù)值）（電容性無(wú)功取負(fù)值）UIQ-tUIp2sin-單位：?jiǎn)挝唬簐ar，乏，乏例例uiC解：解：-318010314116CXC電流有效值電流有效值mA2.2231807 .70CXUI求電容電路中的電流求電容電路中的電流已知：已知： C 1F)6314sin(27 .70-tu求：求：I 、iVmA)3314sin(2 .222)26314sin(2 .222-tti瞬時(shí)值瞬時(shí)值i 領(lǐng)先于領(lǐng)先于 u 90電流有效值電流有效值mA2.223

15、1807 .70CXUIUI6-3 4、R-L-C串聯(lián)交流電路串聯(lián)交流電路idtCdtdiLiRuuuuCLR1一、一、電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系電流、電壓的瞬時(shí)關(guān)系uRLCRuLuCui)sin(2)sin(2cos)(sin2)90sin(2)90sin(2sin2-tUtZItXXtRItIXtIXtIRuCLCLootIisin2若若其中其中:22)(CLXXRZ-RXXtgCL-1ZIU idtCdtdiLiRuuuuCLR1當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)， 表示表示 u 領(lǐng)先領(lǐng)先 i 電路呈感性電路呈感性CLXX 0CLXX 0當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)， 表示表示 u 、i同相同相 電路呈電阻性電路呈電阻性CLXX 0

16、當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)， 表示表示 u 落后落后 i 電路呈容性電路呈容性RXXtgCL-1R-L-C串聯(lián)交流電路串聯(lián)交流電路相量圖相量圖先畫(huà)出參先畫(huà)出參考相量考相量CUULUIRUCLUURLCRULUCUIU相量表達(dá)式：相量表達(dá)式：CLRUUUU 阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系阻抗三角形和電壓三角形的關(guān)系ZRCLXXX-CURUULUCLUUIZIU 有效值有效值:22)(CLXXRZ-IZU CLCLIXIXUU-IRUR222)(CLRUUUU-IZU CLCLIXIXUU-IRUR電壓三角形和功率三角形的關(guān)系電壓三角形和功率三角形的關(guān)系UIS sinUIQQQCLcosUIIUPRcos 稱(chēng)為功率

17、因數(shù)稱(chēng)為功率因數(shù)IUQIUQCCLL- 在在 R、L、C 串聯(lián)的電路中，串聯(lián)的電路中，儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件 L、C 不消耗能量不消耗能量，但，但存在能量吞吐，存在能量吞吐， 吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。吞吐的規(guī)模用無(wú)功功率來(lái)表示。 日常生活中很多負(fù)載為感性的，日常生活中很多負(fù)載為感性的， 其等效電路及相量關(guān)系如下圖。其等效電路及相量關(guān)系如下圖。 uiRLRuLuCOS I當(dāng)當(dāng)U、P 一定時(shí)，一定時(shí)，希望將希望將 COS 提高提高2.3.3 功率因數(shù)的提高功率因數(shù)的提高UIRULUP = PR = UICOS 其中消耗的有功功率為：其中消耗的有功功率為：負(fù)負(fù)載載iu說(shuō)明：說(shuō)明：由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路

18、的參數(shù)由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無(wú)關(guān)。cos功率因數(shù)功率因數(shù) 和電路參數(shù)的關(guān)系和電路參數(shù)的關(guān)系）（COSRXXtgCL-1RCLXX -Z例例40W白熾燈白熾燈 1COS40W日光燈日光燈 5 . 0COSA364. 05 . 022040cosUPI發(fā)電與供電發(fā)電與供電設(shè)備的容量設(shè)備的容量要求較大要求較大 供電局一般要求用戶(hù)的供電局一般要求用戶(hù)的 ， 否則受處罰。否則受處罰。 85. 0COSA182. 022040UPIcosUIP純電阻電路純電阻電路)0( 1COS10COSR-L-C串聯(lián)電路串聯(lián)電路)9090(-純電感

19、電路或純電感電路或純電容電路純電容電路0COS)90(電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 空載空載 滿(mǎn)載滿(mǎn)載3 . 02 . 0COS9 . 07 . 0COS 日光燈日光燈 （R-L-C串聯(lián)電路）串聯(lián)電路）6 . 05 . 0COS常用電路的功率因數(shù)常用電路的功率因數(shù)提高功率因數(shù)的原則提高功率因數(shù)的原則： 必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓載上的電壓U和負(fù)載的有功功率和負(fù)載的有功功率P不變。不變。提高功率因數(shù)的措施提高功率因數(shù)的措施:uiRLRuLu并電容并電容C并聯(lián)電容值的計(jì)算并聯(lián)電容值的計(jì)算uiRLRuLuC 設(shè)原電路的功率因數(shù)為設(shè)原電路的功率因數(shù)為 c

20、os L，要求補(bǔ)償?shù)剑笱a(bǔ)償?shù)絚os 須并聯(lián)多大電容？（設(shè)須并聯(lián)多大電容？（設(shè) U、P、 為已知）為已知）iCiRLLUCIRLII分析依據(jù)：補(bǔ)償前后分析依據(jù)：補(bǔ)償前后 P、U 不變。不變。由相量圖可知：由相量圖可知：sinsinIIILRLC-LRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULL-LUCIRLII)(2tgtgUPCL-sincossincosUPUPCULL-iuRLRuLuCP=40W，U=220V，f=50Hz，cos L=0.5， cos =1并聯(lián)電容并聯(lián)電容C=4.5 F并聯(lián)電容前并聯(lián)電容前I=0.36A并聯(lián)電容后并聯(lián)電容后I=0

21、.18A呈電容性。呈電容性。1cosIURLICI呈電感性呈電感性1cos 0UICIRLI0CIUIRLI問(wèn)題與討論問(wèn)題與討論 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭裙β室驍?shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭龋坷碚撋峡梢匝a(bǔ)償？理論上可以補(bǔ)償成以下三種情況成以下三種情況:功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（一）功率因素補(bǔ)償問(wèn)題（一）1cos 呈電阻性呈電阻性0 2.4 三相交流電路三相交流電路 一一、 三相交流電源三相交流電源 1 、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 2、 三相交流電源的連接三相交流電源的連接二二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算 1、星形接法及計(jì)算星形接法及計(jì)算 2 、三角形接法及計(jì)算三角形接法及計(jì)算 一一、 三

22、相交流電源三相交流電源1、 三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生NS AXe在兩磁極中間，放一個(gè)線(xiàn)圈。在兩磁極中間，放一個(gè)線(xiàn)圈。根據(jù)右手定則可知，線(xiàn)根據(jù)右手定則可知，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向由其方向由AX。讓線(xiàn)圈以讓線(xiàn)圈以 的速度順時(shí)的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。針旋轉(zhuǎn)。 合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線(xiàn)圈兩端便可得到線(xiàn)圈兩端便可得到單相單相交流電動(dòng)勢(shì)。交流電動(dòng)勢(shì)。tEeAXsin2（1）三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生AXYCBZSN定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 定子中放三個(gè)線(xiàn)圈：定子中放三個(gè)線(xiàn)圈：A XB YC Z首端首端末端末端三線(xiàn)圈

23、空間位置三線(xiàn)圈空間位置各差各差120o 轉(zhuǎn)子裝有磁極并以轉(zhuǎn)子裝有磁極并以 的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線(xiàn)圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。線(xiàn)圈中便產(chǎn)生三個(gè)單相電動(dòng)勢(shì)。（2）三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的表示式三相電動(dòng)勢(shì)的特征：三相電動(dòng)勢(shì)的特征： 大小相等，頻率相同，相位互差大小相等，頻率相同，相位互差120。-240sin120sinsintEetEetEemCmBmA)120sin(tEm三角函數(shù)式三角函數(shù)式AEBECE 相量表示式及相互關(guān)系相量表示式及相互關(guān)系0CBAEEE-1201200EEEEEECBAEm BeAeCe0120 240 360 t120120120二二、三相交流電源的連接

24、三相交流電源的連接1、星形接法、星形接法AeCeBeAXYCBZN （1） 連接方式連接方式Ce（中線(xiàn)）（中線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）（火線(xiàn)）ceBeAXYCBZNAe三相四線(xiàn)三相四線(xiàn)制供電制供電火線(xiàn)（相線(xiàn)）火線(xiàn)（相線(xiàn)）:ABC中線(xiàn)（零線(xiàn)）：中線(xiàn)（零線(xiàn)）：N 2. 三相電源星形接法的兩組電壓三相電源星形接法的兩組電壓CCNBBNAANeueueu相電壓相電壓：火線(xiàn)對(duì)零線(xiàn)間的電壓。火線(xiàn)對(duì)零線(xiàn)間的電壓。-1201200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeACBNAe120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu三個(gè)相電壓是對(duì)稱(chēng)的三個(gè)相電壓是對(duì)稱(chēng)的UP代表電源相

25、電壓的有效值代表電源相電壓的有效值線(xiàn)電壓線(xiàn)電壓：火線(xiàn)間的電壓。火線(xiàn)間的電壓。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUU-ABuBCuCAuCABCABuuuCABN注意規(guī)定的注意規(guī)定的正方向正方向ANuBNuCNuBNU-ABU線(xiàn)電壓和相電壓的關(guān)系：線(xiàn)電壓和相電壓的關(guān)系：BNUANUCNU30 BNANBNANABUUUUU-303ANABUU-30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：同理：-303ANBNANABUUUUBNUANUCNUABUBCUCAU三個(gè)線(xiàn)電壓也是對(duì)三個(gè)線(xiàn)電壓也是對(duì)稱(chēng)的：大小相等，稱(chēng)的：大小相等，為相電壓的為相電壓的 倍，倍，

26、相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)的相相位領(lǐng)先對(duì)應(yīng)的相電壓電壓30，互成，互成120相位差。相位差。3線(xiàn)電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：線(xiàn)電壓與相電壓的通用關(guān)系表達(dá)式：30 3plUUlU pU -為電源的相電壓為電源的相電壓 -為電源的線(xiàn)電壓為電源的線(xiàn)電壓在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶(hù)的電壓等級(jí)為在日常生活與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)用戶(hù)的電壓等級(jí)為V380 V220lPUU、V220lUV127pU星形接法星形接法ACB NZZZ二二、三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三相負(fù)載及三相電路的計(jì)算三角形接法三角形接法ACBZZZ負(fù)載有兩種接法負(fù)載有兩種接法:ACBNZZZANuBNuCNuAiCiBiANiCNiBNi相電流相電流

27、(負(fù)載上的電流負(fù)載上的電流)：CNBNANIII 、1、三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載星形接法及計(jì)算三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載星形接法及計(jì)算線(xiàn)電流線(xiàn)電流(火線(xiàn)上的電流火線(xiàn)上的電流)：CBAIII 、plII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi（1）星形接法特點(diǎn)星形接法特點(diǎn)相電流相電流=線(xiàn)電流線(xiàn)電流CNBNANNIIIINI: 零線(xiàn)電流零線(xiàn)電流*負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓負(fù)載兩端的電壓等于電源的相電壓ACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINIZUIIZUIICNCNCBNBNBZUIIANANA（2）負(fù)載星形接法時(shí)的一般計(jì)算方法負(fù)載星形接

28、法時(shí)的一般計(jì)算方法ZUIIpplACBNZZZANUABUCNUBNUCAUBCUAICIBIANIBNICNINI線(xiàn)電流、相電流線(xiàn)電流、相電流計(jì)算通式：計(jì)算通式：1. 負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。如：負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，各相單獨(dú)計(jì)算。如： 已知：已知： 三相負(fù)載三相負(fù)載 R、L、C 以及以及 三相線(xiàn)電壓：三相線(xiàn)電壓：-120 120 0lCAlBClABUUUUUU求：各相、各線(xiàn)及中線(xiàn)電流求：各相、各線(xiàn)及中線(xiàn)電流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI解：解：(1) CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI-120 120 0lCAlBClABUUUUUU-903130

29、 311503130 31303130 31lCACNlBCBNlABANUUUUUUUUU相相電電壓壓線(xiàn)線(xiàn)電電壓壓30 3plUUCI CRA B NLCAINIBIANIBNICNIlpUU31令：令：則相電壓為：則相電壓為：-90903115015031303031PlCNPlBNPlANUUUUUUUUU(2) 相電流相電流CI CRA B NLCAINIBIANIBNICNI-30RURUIPANAN-18090CPCPCCNCNXUjXUjXUI-240150LPLPLBNBNXUjXUjXUIoCAUABUBCU(3) 中線(xiàn)電流中線(xiàn)電流CBANIIIINICNUANUBNUBNI

30、CNIANI(4) 相量圖相量圖-18024030CPCNLPBNPANXUIXUIRUIAIBICI2. 負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，只需計(jì)算一相。負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，只需計(jì)算一相。ZZZZCBA 如：如：AANANIZUI則：則：-120120ANCCNANBBNIIIIII據(jù)此可直接得出另兩相電流：據(jù)此可直接得出另兩相電流：0CBAOIIII（中線(xiàn)電流為（中線(xiàn)電流為0）CNUANUBNU3. 負(fù)載對(duì)稱(chēng)，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相負(fù)載對(duì)稱(chēng)，只要求電流、電壓大小時(shí)，僅算一相 有效值即可。有效值即可。0CBANIIII)(ZZZZCBA負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)零線(xiàn)是否零線(xiàn)是否可以取消？可以取消？答：答：Y形連接，三

31、相完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，零線(xiàn)可以形連接，三相完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，零線(xiàn)可以取消。稱(chēng)為三相三線(xiàn)制。取消。稱(chēng)為三相三線(xiàn)制。ceACBZZZCeBeAe三相三線(xiàn)制供電時(shí)，若各相負(fù)載不相等，將三相三線(xiàn)制供電時(shí)，若各相負(fù)載不相等，將如何？如何？ANNAIBICIAEBECECB-求：各相負(fù)載電流。求：各相負(fù)載電流。已知已知：-240220 120220 0220CBAEEE每盞燈的額定值為每盞燈的額定值為: 220V、 100W應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例-照明電路照明電路ACB.一組一組二組二組三組三組N 正確接法正確接法:每組燈相互并每組燈相互并聯(lián)聯(lián),然后分別接然后分別接至各相電壓上。至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：設(shè)電源電壓為：V2

32、20380PlUU每組燈的數(shù)量可以不等，但每盞燈上都可每組燈的數(shù)量可以不等，但每盞燈上都可得到額定的工作電壓得到額定的工作電壓220V。能否取消中線(xiàn)能否取消中線(xiàn)？關(guān)于零線(xiàn)的結(jié)論關(guān)于零線(xiàn)的結(jié)論 負(fù)載不對(duì)稱(chēng)而又沒(méi)有中線(xiàn)時(shí)，負(fù)載上可能得到大小負(fù)載不對(duì)稱(chēng)而又沒(méi)有中線(xiàn)時(shí)，負(fù)載上可能得到大小不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不等的電壓，有的超過(guò)用電設(shè)備的額定電壓，有的達(dá)不到額定電壓，都不能正常工作。比如，不到額定電壓，都不能正常工作。比如，照明電路中照明電路中各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱(chēng)，所以絕對(duì)不能采用三相各相負(fù)載不能保證完全對(duì)稱(chēng)，所以絕對(duì)不能采用三相三相制供電，而且必須保證零線(xiàn)可靠。三相制供電

33、，而且必須保證零線(xiàn)可靠。 中線(xiàn)的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱(chēng)負(fù)載得到相中線(xiàn)的作用在于，使星形連接的不對(duì)稱(chēng)負(fù)載得到相等的相電壓。為了確保零線(xiàn)在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不等的相電壓。為了確保零線(xiàn)在運(yùn)行中不斷開(kāi)，其上不允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。允許接保險(xiǎn)絲也不允許接刀閘。 2、 三角形接法及計(jì)算三角形接法及計(jì)算ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlpUU 負(fù)載特點(diǎn)特點(diǎn)：負(fù)載的相電壓負(fù)載的相電壓=電源的線(xiàn)電壓電源的線(xiàn)電壓各電流的計(jì)算各電流的計(jì)算BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACACACACABCBCBCABABABZUIZUIZ

34、UI每相負(fù)載電流每相負(fù)載電流BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII-線(xiàn)電流線(xiàn)電流（2）負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)（）負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)（ZAB=ZBC=ZCA=Z ），），各相電流有各相電流有 效值相等，相位互差效值相等，相位互差120 。有效值為：。有效值為：ZUIIIIlPCABCABBiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZABZBCZCA（1）負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線(xiàn)電流。）負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)，先算出各相電流，然后計(jì)算線(xiàn)電流。CAABAIII-303ABAIICAUABUBCUBICIABICAIBCI-303303CACBCBIIII同理：同理：0lABUU設(shè)：負(fù)載為阻性的

35、，阻抗角為設(shè)：負(fù)載為阻性的，阻抗角為 0 。負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，三角形接法線(xiàn)、相電流的相位關(guān)系負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)，三角形接法線(xiàn)、相電流的相位關(guān)系CAI-AIABCABICAIAI負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)三角形接法的特點(diǎn)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)三角形接法的特點(diǎn)BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB lpUU 負(fù)載 -303plII負(fù)載對(duì)稱(chēng)三角負(fù)載對(duì)稱(chēng)三角形接法，負(fù)載形接法，負(fù)載兩端的電壓等兩端的電壓等于電源的線(xiàn)電于電源的線(xiàn)電壓；線(xiàn)電流是壓；線(xiàn)電流是相電流的相電流的 倍，倍，相位落后對(duì)應(yīng)相位落后對(duì)應(yīng)的相電流的相電流30。3三相交流電路的小結(jié)（三相交流電路的小結(jié)（1）-三相電源三相電源三相四線(xiàn)制三相四線(xiàn)制AAeCeBeCBN三

36、相電源一三相電源一般都是對(duì)稱(chēng)般都是對(duì)稱(chēng)的，而且多的，而且多用三相四線(xiàn)用三相四線(xiàn)制接法。制接法。三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(2)-三相負(fù)載三相負(fù)載星形負(fù)載星形負(fù)載三角形負(fù)載三角形負(fù)載ACBNZZZACBZZZ三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(3)-三相電路計(jì)算三相電路計(jì)算負(fù)載負(fù)載 形接法形接法lPPlUUIIo-303對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)：對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)：各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)：負(fù)載不對(duì)稱(chēng)時(shí)：負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：電壓對(duì)稱(chēng)、電流對(duì)稱(chēng)，只需計(jì)算一相。電壓對(duì)稱(chēng)、電流對(duì)稱(chēng)，只需計(jì)算一相。 求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相位。求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相位

37、。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問(wèn)題。 負(fù)載負(fù)載Y Y形接法形接法o303PlPlUUII對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)：對(duì)稱(chēng)負(fù)載時(shí)：三相交流電路的小結(jié)三相交流電路的小結(jié)(4)-三相功率計(jì)算三相功率計(jì)算CBAPPPP三相總功率三相總功率：負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí)：cos3ppIUP cos3llIUP 和接法和接法無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接1. 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律2. 渦流現(xiàn)象渦流現(xiàn)象3. 電磁爐的原理電磁爐的原理1. 電磁感應(yīng)定律如下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，分別是哪部分相當(dāng)于電源？如下圖所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，分別是哪部分相當(dāng)于電源？圖圖1圖圖3圖圖2圖圖1中電源是導(dǎo)體棒中電源是導(dǎo)體棒A

38、B，當(dāng)導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒AB切割磁力線(xiàn)時(shí)電流標(biāo)指針切割磁力線(xiàn)時(shí)電流標(biāo)指針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)體棒偏轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)體棒AB切割磁力線(xiàn)速度越快，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。切割磁力線(xiàn)速度越快，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。圖圖2中電源是螺線(xiàn)管中電源是螺線(xiàn)管B，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電流標(biāo)指針，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電流標(biāo)指針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)速度越快，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。偏轉(zhuǎn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)速度越快，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。 圖圖3中電源也是螺線(xiàn)管中電源也是螺線(xiàn)管B。當(dāng)條形磁鐵插入和拔出螺線(xiàn)管時(shí)，電流標(biāo)指針偏。當(dāng)條形磁鐵插入和拔出螺線(xiàn)管時(shí)，電流標(biāo)指針偏轉(zhuǎn)，通過(guò)改變條形磁鐵插入和拔出螺線(xiàn)管的速度大小，電流表指

39、針偏轉(zhuǎn)角度改轉(zhuǎn)，通過(guò)改變條形磁鐵插入和拔出螺線(xiàn)管的速度大小，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度改變變 結(jié)論：結(jié)論：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對(duì)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。對(duì)于圖圖1所示實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，通過(guò)導(dǎo)體棒做切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)，所示實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，通過(guò)導(dǎo)體棒做切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)，改變了閉合電路的面積，從而改變穿過(guò)該電路的磁通量，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電改變了閉合電路的面積，從而改變穿過(guò)該電路的磁通量，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)越快，則回路面積變化也越快，使得磁通量的變化越快，動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)越快，則回路面積變化也越快，使得磁通量的變化越

40、快，而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有而電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。關(guān)。磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。 共同規(guī)律：共同規(guī)律：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化快慢有關(guān)。 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律（1）內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟）內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。（2）表達(dá)式：）表達(dá)式：tne2. 渦流現(xiàn)象 1 定義定義:當(dāng)交流電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)

41、。處在交變當(dāng)交流電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。處在交變磁場(chǎng)中的整塊導(dǎo)體的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于這種感應(yīng)電流在整塊導(dǎo)體內(nèi)部磁場(chǎng)中的整塊導(dǎo)體的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于這種感應(yīng)電流在整塊導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路，很像水的旋渦，所以稱(chēng)作渦流。自成閉合回路，很像水的旋渦，所以稱(chēng)作渦流。2 渦流的特點(diǎn)渦流的特點(diǎn)把整塊鐵芯在垂直于渦流的方向上，分成許多薄片，片間用絕緣物質(zhì)隔把整塊鐵芯在垂直于渦流的方向上，分成許多薄片，片間用絕緣物質(zhì)隔開(kāi)，同時(shí)，在鋼里加入少量的硅，來(lái)增加鐵芯渦流的電阻，以減少渦流開(kāi)，同時(shí)，在鋼里加入少量的硅，來(lái)增加鐵芯渦流的電阻，以減少渦流(2)會(huì)造成用電器（如變壓器鐵芯）發(fā)熱，

42、嚴(yán)重時(shí)將影響設(shè)備正常運(yùn)行。會(huì)造成用電器（如變壓器鐵芯）發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)將影響設(shè)備正常運(yùn)行。(1)白白損耗電能，使用電設(shè)備效率降低白白損耗電能，使用電設(shè)備效率降低;3 減小渦流的方法減小渦流的方法4 渦流在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用渦流在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用感應(yīng)型測(cè)量?jī)x表（例如電度表）上的鋁圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，就是靠鋁圓盤(pán)上的感應(yīng)型測(cè)量?jī)x表（例如電度表）上的鋁圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，就是靠鋁圓盤(pán)上的渦流和電磁鐵的變化磁通相互作用為動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)的。渦流和電磁鐵的變化磁通相互作用為動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)的。感應(yīng)電爐煉鋼，就是利用金屬中產(chǎn)生的渦流，來(lái)加熱和溶解金屬的。感應(yīng)電爐煉鋼，就是利用金屬中產(chǎn)生的渦流，來(lái)加熱和溶解金屬的。 3. 電磁爐的原理 電磁爐作為廚具市場(chǎng)的一種新型灶具。它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場(chǎng)感應(yīng)電流（又稱(chēng)為渦流）的加熱原理，電磁爐是通過(guò)電子線(xiàn)路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí)，鍋具即切割交變磁力線(xiàn)而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流使鍋具鐵分子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能（故：電磁爐煮食的熱源來(lái)自于鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速發(fā)熱，用來(lái)加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無(wú)明火、無(wú)煙塵、無(wú)有害氣體、對(duì)周?chē)h(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體