建筑电气——电气基础知识中的基础知识(二)
烦恼的足球
2020年12月04日 10:51:48
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(二)互感现象 两个线圈靠的很近,第一个线圈中电流变化时,产生变化磁通,有一部分穿过第二个线圈,在第二个线圈中会产生感应电动势。同时第二个线圈也产生变化磁通,使第一个线圈也产生感应电动势,这中现象称为互感现象,产生电势为互感电动势。 14、  单相交流电 (一)概述 把在电路中,电动势、电压、电流的大小和方向随时间作周期性变化的电称为交流电。

(二)互感现象

两个线圈靠的很近,第一个线圈中电流变化时,产生变化磁通,有一部分穿过第二个线圈,在第二个线圈中会产生感应电动势。同时第二个线圈也产生变化磁通,使第一个线圈也产生感应电动势,这中现象称为互感现象,产生电势为互感电动势。

14、  单相交流电

(一)概述

把在电路中,电动势、电压、电流的大小和方向随时间作周期性变化的电称为交流电。

正弦交流电:随时间按正弦规律变化的交流电

  1. 描述交流电大小的物理量

(1)瞬时值:某一瞬时的数值

(2)最大值:最大瞬时值

(3)有效值:与它的热效应相等的直流值

(4)平均值:正半周内,其瞬时值的平均数

瞬时值常用小写字母表示 ,有效值常用大写字母表示。

2.描述交流电变化快慢的物理量

(1)周期:交流电变化一次所需要的时间T=1/f

(2)频率:1s内交变电重复变化的次数 f=1/T

(3)角频率:每秒内变化的角度ω=2πf

工频率:f=50Hz ;T =0.02s  ;ω=314(rad/s)

3.正弦交流电的初相角、相位、相位差。

4.趋肤效应(集肤效应)

在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。但在导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反。由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。

趋肤效应使导线的有效面积减小,等效电阻增加。

(二)纯电阻电路

1.纯电阻电路中电压与电流的关系:I=U/R

2.纯电阻电路中的功率: P=UI

电压的瞬时值与电流的瞬时值的乘积叫作瞬时功率。

电流和电压同相位

(三)纯电感电路

(1)纯电感电路中电压与电流相位关系:电流的相位滞后于电压90°且同为同频率正弦量

注:XL=ωL=2πfL称为感抗,反映电感对交流电的阻碍作用;与频率有关。

(2)功率关系

有功功率:P=0(即不消耗电能)

无功功率:Q=ULI=I2XL(乏)

无功功率的“无功”的含义是“交换”的意思

(四)纯电容电路

1.纯电容电路中电压与电流的关系

注:Xc=1/ωc=1/2πfc,称为容抗,反映电容对交流电的阻碍作用;与频率有关。f→0,Xc→∞;f→∞, Xc→0说明电容有“隔直通交”的作用。

2.纯电容电路中的功率

有功功率:P=0(即不消耗电能)

无功功率:Q=UCI=I2XC(乏)

(五)电阻、电感、电容串联电路

1.电路中电压与电流的关系

2.单相交流电功率关系

视在功率:电源提供的功率:S=UI(伏安)

有功功率:电阻上消耗的功率:P=URI=UIcosφ(瓦)

无功功率:电感、电容上的功率:Q= UIsinφ(乏)

(六)电阻电感串联再与电容并联的电路及功率因数提高

1.提高功率因数的意义:提高发、配电设备的利用率;减少输电线路的电压降和功率损失。

2.提高功率因数的方法:在感性负载上并联适当的电容。

必须注意功率因素cosφ不能提高到等于1。

15、  三相交流电

(一)概述

1.三相交流点的特点

频率相同、幅值相等、相位相差120度

三相交流电具有以下优点:

(1)三相发电机比尺寸相同的单相发电机输出的功率要大。

(2)三相发电机的结构和制造并不比单相发电机复杂多少,而且使用、维护也方便,运转时比单相发电机的振动小。

(3)同样条件下,输送同样大的功率时,三相输电线比单相输电线可省约25%左右的材料。

2.三相正弦交流电动势的产生

三相交流电由三相交流发电机产生。如上图所示,三相交流发电机单相交流发电机一样,它也是由定子(磁极)和转子(电枢)组成。发电机的转子绕组有U1—U2,V1—V2,W1—W2三个,每一个绕组称为一相,各相绕组匝数相等、结构相同,它们的始端(U1、V1、W1)在空间位置上彼此相差120°。

3.三相正弦交流电动势的表达方法

4.相序

黄 U、绿 V、红 W

一般称U→V→W→U为正序或顺序 V→U→W→V为负序或逆序

(二)三相电源绕组的连接

连接方法:星形(Y)连接和三角形(D)连接

1.三相电源绕组的星形(Y)连接

2.三相电源绕组的三角形(D)连接

(三)三相负载的连接

  1. 三相负载的星形(Y)连接法

各相负载的相电压就等于电源的相电压。(1)相电流:负载中的电流。(2)线电流:火线中的电流

2.三相负载的三角形(D)连接

线电流的有效值为相电流有效值的1.73倍。各线电流在相位上比各相应的相电流滞后30°。

(四)三相电路的功率

1.对于负载不对称电路,有功功率等于各相有功功率之和。即:

P=Pu+Pv+Pw

2.对于负载对称的电路


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