《电工技术基础与技能 电气电力类 双色版 教学课件 ppt 作者 姚锦卫 第4章 单相交流电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工技术基础与技能 电气电力类 双色版 教学课件 ppt 作者 姚锦卫 第4章 单相交流电路（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电工技术基础与技能,姚锦卫 主编,第4章,2,学习目标, 知识目标： 掌握正弦交流电的三要素、理解正弦量的表现形式及其对应关系； 理解正弦量的旋转矢量表示法，了解正弦量解析式、波形图、矢量图的相互转换； 掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路中电压与电流的关系； 理解RL、RC、RLC串联电路的阻抗概念，掌握电压三角形、阻抗三角形的应用； 了解常用电光源、新型电光源及其构造和应用； 理解电路中瞬时功率、有功功率和视在功率并会计算，理解电路的功率因数； 了解新型电能计量仪表，了解提高电路功率因数的意义及方法。,电工技术基础与技能 第4章,第4章 单相正弦交流电路,3,学习目标, 技能目标： 1. 能绘制
2、荧光灯电路图，会按图纸要求安装荧光灯电路，能排除荧光灯电路常见故障； 2. 会使用信号发生器、毫伏表、示波器，会用示波器观察信号波形、测量电压参数； 3. 会使用交流电压表、电流表，会用示波器观察交流串联电路的电压电流相位； 4. 会使用仪表测量交流电路的功率和功率因数，会安装照明电路配电板。,电工技术基础与技能 第4章,第4章 单相正弦交流电路,4,任务总览,电工技术基础与技能 第4章,第4章 单相正弦交流电路,5,4.1 单相正弦交流电的认识,电工技术基础与技能 第4章,实践环节,两只反向并联的发光二极管与电阻串联后，分别接到电池盒和小型变压器上。按图4-1连接电路，观察电路现象。,图4-
3、1,6,4.1 单相正弦交流电的认识,4.1.1 正弦交流电的基本知识,电工技术基础与技能 第4章,交流电是指大小和方向都随时间变化的电流、电压和电动势，常用AC（Alfernating Currrent）来表示。随时间按正弦规律变化的交流电，称为正弦交流电，不按正弦规律变化的交流电称为非正弦交流电。,1. 交流电的定义,图4-2 常见的交流电波形,7,2.正弦交流电的产生,电工技术基础与技能 第4章,图4-3 交流发电机模型,4.1 单相正弦交流电的认识,8,电工技术基础与技能 第4章,正弦交流电的波形图,4.1 单相正弦交流电的认识,图4-4 正弦交流电的波形图,正弦交流电的解析式,9,电
4、工技术基础与技能 第4章,最大值和有效值的关系,4.1 单相正弦交流电的认识,周期和频率的关系,角频率、周期和频率的关系,3.正弦交流电的三要素,正弦交流电包含三个要素：最大值（或有效值）、周期（或频率、角频率）和初相位。,10,电工技术基础与技能 第4章,4.1 单相正弦交流电的认识,例4-1 我国供电电源的频率为50HZ，称为工业标准频率，简称工频，试计算其周期、角频率。,解：周期,角频率,11,电工技术基础与技能 第4章,案例引入,4.1 单相正弦交流电的认识,若自行车匀速向前运动，则a点的运动轨迹如图中蓝线所示，呈正弦波形式。自行车在起动瞬间，a点所对应的自行车辐条与水平面的夹角，类似
5、于交流电的初相位；无论自行车怎样运动，轮胎上各点之间的相对位置始终不变（如a点和b点），类似于同频率的几个交流电的相位差不变；车轮转动时， 轮胎上b点总比a点先达到最高点，类似于交流电中b超前于a。,12,电工技术基础与技能 第4章,正弦交流电的相位关系,4.1 单相正弦交流电的认识,图4-6 正弦交流电的相位关系,a)超前、滞后 b)同相 c)反相 d)正交,只有同频率的正弦交流电才可以比较相位关系。 习惯上规定相位差用绝对值用小于的角来表示。,13,4.1 单相正弦交流电的认识,4.1.2 旋转矢量表示法,电工技术基础与技能 第4章,1. 旋转矢量表示法,正弦交流电的旋转矢量表示法,旋转矢
6、量图表示法,只有同频率正弦量的矢量才能画在同一个矢量图中。 旋转矢量的加、减运算可以按平行四边形法则进行。,14,4.1 单相正弦交流电的认识,电工技术基础与技能 第4章,2.同频率正弦交流电相加的矢量运算,同频率的正弦交流量相加，其和仍为同频率正弦交流量。它们的运算可以按平行四边形法则进行。步骤为： （1）作基准线x轴（基准线通常省略不画），确定比例单位； （2）作出正弦交流电相对应的旋转矢量； （3）根据矢量的平行四边形法则作图； （4）根据得到的和矢量的长度及和矢量与x 轴的夹角就是所得正弦量的最大值（或有效值）和初相角0；写出表达式。,3.三种表示法的相互转换,解析式、波形图和旋转矢量
7、三种表示法可以相互转换。,15,4.2 纯电阻、纯电感、纯电容电路,电工技术基础与技能 第4章,4.2.1 纯电阻电路,在纯电阻电路中，电阻两端的电压 u 与通过它的电流 i 同相位。,16,4.2 纯电阻、纯电感、纯电容电路,电工技术基础与技能 第4章,4.2.2 纯电感电路,交流电路中纯电感两端电压超前电流90。,电感对电流的阻碍作用叫感抗，用XL表示，单位为欧姆。感抗的大小为 XLL2fL,17,4.2 纯电阻、纯电感、纯电容电路,电工技术基础与技能 第4章,4.2.3 纯电容电路,交流电路中纯电容两端电压滞后电流90。,电容对电流的阻碍作用叫做容抗，用XC表示，单位为欧姆。容抗的大小为
8、,18,4.2 纯电阻、纯电感、纯电容电路,电工技术基础与技能 第4章,4.2.4 单一参数交流电路的功率,1)瞬时功率p,2)有功功率,P=UIcos,3)无功功率,Q=UIsin,4)视在功率,p=ui,图4-39 功率三角形,有功功率P、无功功率Q和视在功率S三者之间构成三角形关系，即功率三角形。,19,4.3 串联电路,电工技术基础与技能 第4章,4.3.1 RL串联电路,1.RL串联电路中电压间关系,2.RL串联电路的阻抗和功率,RL串联电路电压三角形,RL串联电路阻抗三角形,RL串联电路功率三角形,RL串联电路右图所示。,RL串联电路,20,4.3 串联电路,电工技术基础与技能 第
9、4章,4.3.2 RC串联电路,1.RC串联电路中电压间关系,2.RC串联电路的阻抗和功率,RC串联电路电压三角形,RC串联电路阻抗三角形,RC串联电路功率三角形,RC串联电路右图所示。,RC串联电路,21,4.3 串联电路,电工技术基础与技能 第4章,4.3.3 RLC串联电路,1.RLC串联电路中电压间关系,2.RLC串联电路的阻抗,RLC串联电路功率三角形,RLC串联电路右图所示。,RLC串联电路,XCXL XCXL XC=XL,3.RLC串联电路的功率,22,4.4 电能测量与节能,4.4.1 电能的测量,电能做功所消耗电能的多少可以用电功来度量。电功的计算公式为：,电工技术基础与技能
10、 第4章,电能用电能表来计量。,常用电度表,4.4.2 节能,23,4.4 电能测量与节能,4.4.2 节能,电工技术基础与技能 第4章,中国能效标识,4.4.3 功率因数的提高,1.家庭节电,2.企业节电,1.功率因数提高的意义,2.功率因数提高的方法,1）提高自然功率因数,2）人工补偿无功功率,24,4.5 非正弦周期波,电工技术基础与技能 第4章,示波器扫描电压,像示波器中的锯齿波、计算机中用的矩形波等都是非正弦交流电。不按正弦规律做周期性变化的电流或电压波形，称为非正弦周期波。,1.非正弦周期波的产生,2.分析方法,3.电网谐波的危害,25,本章小结,电工技术基础与技能 第4章,26,本章小结,电工技术基础与技能 第4章,27,电工技术基础与技能 第4章,谢谢！,制作：姚锦卫,E-mail：,
