§5-1 交流电的基本概念
一、填空题
1、直流电的方向________________的变化而变化；交流电的方向___________的变化而变化，正弦流电则是大小和方向按_____________变化。
2、交流电的周期是指___________________________________，用符号__________表示，其单位为_______；交流电的频率是指_________________________,用符号_________表示，其单位为__________。他们的关系是_____________。
3、我国动力和照明用电的标准频率为__________Hz，习惯上你为工率，其周期是_______s，角频率是________rad/s。
4、正弦交流电的三要素是___________、___________和_____________。
5、有效值与最大值之间的关系为____________________，有效值与平均值之间的关系为_____________________。在交流电路中同常用__________值进行计算。
6、已知一正弦交流电流
?
?
?
?
?
-
=
4
314
sin
π
t
i
，则该交流电的最大值为_________，有效值为________，
频率为_________，周期为_________，初相位为__________。
7、阻值为R的电阻接入2V的直流电路中,其消耗功率为P,如果把阻值为R的电阻接到最大值为2V 的交流电路中,它消耗的功率为__________。
二、判断题
1、用交流电压表测得交流电压是220V,则此交流电压的最大值是380V。( )
2、一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。（）
3、用交流电表测得交流电的数值是平均值。（）
三、选择题
1、交流电的周期越长，说明交流电变化得（）
A、越快
B、越慢
C、无发判断
2、以知交流电流，当t＝0时的值
A
i1
=
，初相位为30度，则这个交流电的有效值为（）A。
A、B、1.414 C、1 D、2
3、已知一个正弦交流电压波形如图5－1所示，其瞬时值表达式为（）V。
A 、
??? ??-=2sin 10πωt u B 、?
?? ??
--=2sin 10πωt u C. ()πω+=t u sin 10 4、已知V t u ???
?
?+
=6314sin 201π，V t u ??
? ??
-=3314sin 402π，则（ ）
。 A 、u 1比u 2超前30° B 、u 1比u 2滞后 30° C 、u 1比u 2超前过90° D 、不能判断相位差
5、已知()A t i ?-=90314sin 101，()A t i ?-=30628sin 102，则（ ）。 A 、?6021超前比i i B 、?6021滞后比i i C 、?9021超前比i i D 、不能判断相位差 四、问答题
1、让8A 的直流电流和最大值为10A 的交流电流分别通过阻值相同的电阻，在相同时间内，哪个电阻发热最大为什么
2、一个电容器只能承受1000V 的电流电压，能否将它接到有效值为1000V 的交流电路中使用为什么
六、计算题
1、图5－2所示为一个按正弦规律变化的交流电流的波形图，试根据波形图指出它的周期、频率、角频率、初相、有效值，并写出它的解析式。
2、已知正弦电动析势的最大值为220V ，频率为50Hz ，初相位为30度，试写出此电动势的解析式，绘出波形图，并求出t ＝时的瞬时值。
§5－2 正弦交流电的相量图表示法 一、填空题
1、常用的表示正弦量的方法有____________、____________和_____________，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。
2、作相量图时，通常取_______(顺、逆)时针转动的角度为正，同一相量图中，各正弦量的_______应相同。
3、用相量表示正弦交流电后，它们的加、减运算可按__________________法则进行。 二、选择题
1、图5－3所示相量图中，交流电压1u 和2u 的相位关系是( )。
A 、?7521超前比u u
B 、?7521滞后比u u
C 、?3021超前比u u
D 、无法确定 2.
同一相量图中的两个正弦交流电,( )必须相同。
A 、有效值
B 、初相
C 、频率
1.试分别画出下列两组的相量图,并求其相位差,指出它们的相位关系。
(1)
V
t u )6
314sin(201π
+
=，
V
t u )3
314sin(402π
-
=
(2)A
t i )2
314sin(41π
+
=，
A
t i )2
314sin(82π
-
=
§5-3 纯电阻电路 一、填空题
1、纯电阻正弦交流电路中,电压有效值与电流值有效值之间的关系为_________，电压与电流在相位上的关系为_________。
2、在纯电流电路中,已知断电压V t u )30314sin(311?+=，其中Ω=1000R ，那么电流
=i _______________________，电压与电流的相位=?__________，电阻上消耗的功率
P=___________W 。
3、平均功率是指_____________________________________________，平均功率又称_______________。 二、选择题
1、正弦电流过电阻元件时,下列关系式正确的是( )。
A 、
R U I m =
B 、 R U I =
C 、R U
i =
D 、
R U I m = 2、已知一个电阻上的电压V
t u )2
314sin(210π
-
=，测得电阻上所消耗的功率为20W ，则这个电
阻的阻值为( )Ω。
A 、5
B 、10
C 、40 三、计算题
1.一个220V/500W 的电炉丝，接到V
t u )32
sin(2220πω-=的电源上，求流过电炉丝的电流解析
式，并画出电压、电流相量图。
2、一个220V/25W 的灯泡接在V t u )60314sin(2220?+=的电源上，试求:(1)灯泡的工作电阻；(2)电流的瞬时值表达式；（3）电压、电流的相量图。
§５-４纯电感电路 一、填空题
1、在纯电感正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为___________，电压与电流在相位上的关系为________________________。
2、感抗是表示_____________________________的物理量，感抗与频率成_________比，其值
=L X _____________，单位是_________；若线圈的电感为，把线圈接在频率为50Hz 交流电路中，=L X __________Ω。
3、在纯电感正弦交流电路中,有功功率P=_______W,无功功率L Q 与电流I 、电压L U 、感抗L X 的关系为: L Q =__________=____________=____________。
4、一个纯电感线圈若接在直流电源上，其感抗=L X _______Ω，电路相当于________。
5、在正弦交流电路中,已知流过电感元件的电流I=10A,电压
V t u )1000sin(220=，则电流
=i ___________________A ，感抗=L X __________Ω，电感L=__________H ，无功功率
=L Q _________var 。
二、选择题
1、在纯电感电路中,已知电流的初相角为?60，则电压的初相角为( )。
A 、?30
B 、?60
C 、?90
D 、?120 2、在纯电感正弦交流电路中，当电流A t I i )314sin(2=
时，则电压( )V 。
A 、
)2314sin(2π
+
=t IL u B 、
)2314sin(2π
ω-
=t L I u C 、
)
2314sin(2π
ω+
=t L I u
3、在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流( )。 A 、增大 B 、减小 C 、不变
4、下列说法正确的是( )。 A 、无功功率是无用的功率
B 、无功功率是表示电感元件建立磁场能量的平均功率
C 、无功功率是表示电感元件与外电路进行能量交换的瞬间时功率的最大值 三、问答与计算题
3、一个L ＝的线圈接到220V 、50Hz 的交流电源上,求线圈中的电流和功率.当电源频率变为100Hz 时,其他条件不变,线圈中的电流和功率有是多少
4、把电感为10mH 的线圈接到
V
t u )6
314sin(141π
-
=的电源上。试求:(1)线圈中电流的有效值；(2)
写出电流瞬间时值表达式；(3)画出电流和电压相应的相量图；(4)无功功率。
§5-5 纯电容电路 一、填空题
1、在纯电容交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为__________，电压与电流在相位上的关系为______________________。
2、容抗是表示____________________________的物理量，容抗与频率成_______比，其值
=
C X ______________，单位是________；100pF 的电容器对频率是106Hz 的高频电流和50Hz 的工
频电流的容抗分别是_____________和_______________。
L Q =_________=________=__________。
4、一个电容器接在直流电源上,其容抗=L X __________，电路隐定后性当于___________。
5、在正弦交流电流中,已知流过电容元件的电流I=10A ，电压V t u )1000sin(220=，则电流
=i _____________________，容抗=C X __________，电容C=_____________，无功功率
=
C Q _________________ 。
二、选择题
1、在纯电容正弦交流电流中，增大电源频率时，其他条件不变，电路中电流将（ ）。 A 、增大 B 、减少 C 、不变
2、在纯电容交流电路中，当电流
A
t I i c )2
314sin(2π
+
=时，电容上电压为（ ）V 。
A 、)
2314sin(2π
ω+
=t C I u c
B 、
)314sin(2t C I u c ω=
C 、
)314sin(1
2t C I
u c ω=
3、若电路某元件的电压V
t u )2314sin(36π
-=，电流A t i )314sin(4=，则元件是（ ）。
A 、电阻
B 、电感
C 、电容
4、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V
t u c )3sin(100π
ω-=，则通过它的电流应是（ ）A 。
A 、
)
3sin(π
ω+
=t i c B 、
)
6sin(π
ω+
=t i c
C 、
)
3sin(2π
ω+
=t i c D 、
)6sin(2π
ω+
=t i c
三、计算题
1.把一个电容F C μ5.58=的电容器，分别接到电压为220V 、频率为50Hz 和电压220V 、频率为500Hz
的电源上。试分别电容器的容抗和电流的有消值。
2.电容器的电容F C μ40=，把它接到V t u )3314sin(2220π-=的电源上。试求：（1）电容的
容抗；（2）电流的有效值；（3）电流瞬时值表达式；（4）作出电流、电压相量图；（5）电路的无功功率。
§5-6 RLC 串联电路 一、填空题
1、一个电感线圈接到电压为100V 的直流电源上，测得电流为20A ，接到频率为50Hz 、电压为200V 的交流电源上，测得电流为，则线圈的电阻R=____________，电感L=________mH 。
2、在RL 串联正弦交流电路中，已知电阻R=6Ω，感抗XL=8Ω，则电阻抗Z=_________Ω,总电压
_______________电流的相位差=?____________，如果电压
V
t u )6
314sin(220π
+
=，则电流
=i _______________________________，电阻上电压=R U ____________，电感上电压
=L U ________________。
3、在RC 串联正弦交流电路中，已知电阻Ω=8R ，容抗Ω=6L X ，则电路阻抗Ω=_________Z ，
总电压____________电流的相位差_________=?，如果电压
V
t u )6
314sin(220π
+
=，则电流
=i _______________________________，电阻上电压=R U ____________，电感上电压
=
C U ________________。
4、已知某交流电路，电源电压V
t u )6sin(2100π
ω-=，电路中通过的电流A
t I i )2
sin(210π
ω-
=，则电压和电流之间的相位差是____________，电路的功率因数
_________cos =?________=P
___________=Q ，电源输出的视在功率_____________=P 。
二、选择题
1、白炽灯与电容器组成如图题1所示的电路，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（）。
题1 题 2
A 、电容增大
B 、电容减小
C 、容抗增大
D 、容抗减小
2、白炽灯与线圈组成如图题2所示的电路，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（）。 A 、电感增大 B 、电感减小 C 、感抗增大 D 、感抗减小
3、两只同规格的无铁心线圈，分别加上220V 的直流电压与220V 的交流电压，我们可以发现（）。 A 、由于是同一元件，
交
直U U =，所以发热一样快 B 、无法比较两线圈发热快慢
C 、加交流电压时发热快
D 、加直流电压时发热快
4、如图所示，三个灯泡均正常发光，当电源电压不变，频率f 变小时，灯的亮度变化情况是（）。
5、在图所示RL 串联电路中，电压表PV1的读数为10V ，PV2的读数也为10V ，则电压表V 的读数应为（）V 。
A 、0
B 、10
C 、
D 、20
6、在图所示电路中，当交流电源的电压大小不变而频率降低时，电压表的读数将（）。
A 、 HL1不变，HL2变暗，HL3变暗
B 、 HL1变亮，HL2变亮，HL3变暗
C 、 HL1、HL2、HL3均不变
D 、 HL1不变，HL2变亮，HL3变暗
A 、增大
B 、减小
C 、不变
7、四个RLC 串联电路的参数如下，其中只有（）属电感性电路。
A 、Ω=5R ，Ω=7L X ，Ω=4C X
B 、Ω=5R ，Ω=4L X ，Ω
=7C X C 、Ω=5R ，Ω=4L X ，Ω=4C X D 、Ω=5R ，Ω=5L X ，Ω=5C X
三、计算题
1、把一个电阻为Ω20、电感为48mH 的线圈接到
V
t u )2
314sin(2220π
+
=的交流电源上。求：
（1）线圈的感抗；（2）线圈的阻抗；（3）电流的有效值；（4）电流的瞬时值表达式；（5）线圈的有功功率、无功功率和视在功率。
3、把一个电阻为Ω60的电阻器和容量为uF 125的电容器串联后接到V t u )2
100sin(2110π
+
=的
交流电源上。求：（1）电容的容抗；（2）电路的阻抗；（3）电流的有效值；（4）电流的瞬时值表达式；（5）电路的有功功率、无功功率和视在功率；（6）功率因数；（7）若将RC 串联电路改接接到110V 直流电源上，则电路中电流又为多少
4、一个线圈和一个电容器相串联，已知线圈的电阻R=4Ω，X L =3Ω，外u=2202sin （314t+π/4）V 的电压，i=442sin （314t+84°）A ，试求：（1）电路的阻抗；（2）电路的容抗；（3）U R 、U L 、U C ，并作出相量图；（4）有功功率、无功功率和视在功率。
四、实验题
1、怎样测出一个实际线圈的电阻和电感（设计测试电路，器材自选）
2、在白炽灯和镇流器串联的实验中，用万用表的交流电压档测量电路各部分的电压，测得的结果是：电路端电压U=220V，白炽灯两端电压U1=110V，镇流器两端电压U2=190V，U1+U2>U，怎样解释这个结果
3、如图所示，三个电路中的电源和灯泡是相同的，灯泡都能发光，哪种情况下灯泡亮度最大，哪种情况下灯泡亮度最暗为什么
第六章三相交流电路
§6—1 三相交流电源
一、填空题
1.三相交流电源是三个、而的单相交流电
源按一定方式的组合。
2.由三根线和一根线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。三相电动势
到达最大值的先后次序称为。
3.三相四线制的供电系统可输出两种电压供用户选择，即电压和电压。这两
种电压的数值关系是，相位关系是。
4.如果对称三相交流电源的U相电动势e u=E m sin（314t+π/6）V，那么其他两相的电动势分
别为e v= ，e w= .
二、判断题
1.一个三相四线制供电线路中，若相电压为220V，则电路线电压为311V。（）
3.两根相线之间的电压叫相电压。（）
4.三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。（）
三、选择题
1.某三相对称电源相电压为380V，则其线电压的最大值为（）V。
A、3802
B、3803
C、38063802/3
2.已知在对称三相电压中，V相电压为u v=2202sin（314t+π），则U相和W相电压为（）V。A
A、u U=2202sin（314t+π/3）u W=2202sin（314t-π/3）
B、u U=2202sin（314t-π/3）u W=2202sin（314t+π/3）
C、u U=2202sin（314t+2π/3）u W=2202sin（314t-2π/3）
3、三相交流电相序U—V—W—U属（）
A、正序
B、负序
C、零序
4、在如图6—1所示三相四线制电源中，用电压表测量电源线的电压以确定零线，测得结果U12=380V，U23=220V，则（）。
A、2号为零线；
B、3号为零线；
C、3号为零线
5、已知某三相发电机绕组连接成星形时的相电压u U=2202sin（314t+30°）V，
u v=2202sin（314t-90°）V，u W=2202sin（314t+150°）V，则当t=10S时，它们之和为（）V。
A、380；
B、0；
C、3802
四、问答题与计算题
1、如果给你一个验电笔或者一个量程为500V的交流电压表，你能确定三相四线制供电线路中的相
线和中线吗试说出所用方法。
2、发电机三相绕组连接成星形，设其中两根相线之间的电压u UV=3802sin（ωt-30°）V，试写出
所有相电压和线电压的解析式。
§6—2 三相负载的连接方式
一、填空题
1.三相对称负载作星形连接时，U Y相= U Y线，且I Y相= I Y线，此时中性线电流为。
2.三相对称负载作三角形连接时，U△相= U△线，且I△相= I△线，各线电流比相应的相电
流。
3.不对称星形负载的三相电路，必须采用供电，中线不允许安装和。
4.三相对称电源线电压U L=380V，对称负载每相阻抗Z=10Ω，若接成星形，则线电流I线= A，
若接成三角形，则线电流I线= A。
5.三相对称负载无论接成星形还是，其总有功功率均为P= ，无功功率均为
Q= ，视在功率均为S= 。
6.某对称三相负载，每相负载的额定电压为220V，当三相电源的线电压为380V时，负载应作连
接；当三相电源的线电压为220V时，负载应作连接。
7.在电源不变的情况下，对称三相负载分别接成星形和三角形，有I△相= I Y相，I△线= I Y线，
P△= P Y。
8.如图6—2所示的三相对称负载，若电压表V1的读数为380V，则电压表V2的读数为；若电流表A1的读数为10A，则电流表A2的读数为。
9.如图6—3所示三相对称负载，若电压表V1的读数为380V，则电压表V2的读数为；若电流表A1的读数为10A，则电流表A2的读数为。
二、判断题
1.三相对称负载的相电流是指电源相线上的电流。（）
2.在对称负载的三相电路中，中性线上的电流为0。（）
3.三相对称负载作三角形连接时，线电流的有效值是相电流有效值的3倍，且相位比相应
的相电流超前30°。（）
4.一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，现三相电源的线电压是380V，则这台电动
机的绕组应接成三角形。（）
三、选择题
1.三相电源星形连接，三相负载对称，则（）。
A、三相负载三角形连接时，每相负载的电压等于电源线电压。
B、三相负载三角形连接时，每相负载的电流等于电源线电流。
C、三相负载星形连接时，每相负载的电压等于电源线电压。
D、三相负载星形连接时，每相负载的电流等于电源线电流的1/3。
2.同一三相对称负载在同一电源中，作三角形连接时三相电路的相电流、线电流、有功功率
分别是星形连接时的（）倍。
A、3、3、3
B、3、3、3
C、3、3、3
D、3、3、3
3.如图6—4所示，三相电源线电压为380V，R1=R2=R3=10Ω，则电压表和电流表的读数分别
为（）。
A、220V、22A
B、380V、38A、
C、380V 、383A
四、计算题
1、在线电压为220V的对称三相电路中，每相接220V/60W的灯泡20盏。电灯应接成星形还是
三角形画出连接电路图并求各相电流和各线电流。
2、一个三相电炉，每相负载电阻为22Ω，接到线电压为380V的对称三相电源上。（1）当电炉
接成星形时，求相电压、相电流和线电流；（2）当电炉接成三角形时，求相电压、相电流和线电流；
3、对称三相负载作三角形连接，其各相电阻R=8Ω，感抗XL=6Ω，将它们接到线电压为380V
的对称电源上，求相电流、线电流和负载的总有功功率。
五、分析和实验题
1、将图6—5中三组三相负载分别按三相三线制星形、三相三线制三角形和三相四线制星形连
接，接入供电线路。
L1
L2
L3
N
图6—5
2、在图6—6所示电路中，发电机每相电压为220V，每盏白炽灯的额定电压都是220V，指出
本图连接中的错误，并说明错误的原因。
L1
L2
L3
N
图6—6
3、有一块实验底板如图6—7所示，应如何连接才能将额定电压为220V的白炽灯负载接入线电压为380V的三相对称电源上（每相两盏灯）。
N L1L2L3
4、连接好上题线路后，L1相开一盏灯，L2相、L3相均开两盏灯，这时若连接好中性线，白炽灯能正常发光吗
5、实验底板和第3题相同，三相电源线电压为220V，应如何连接才能使白炽灯（额定电压为220V）正常发光。（每相仍为两盏灯）
N L1L2L3
§6—3 提高功率因素的意义和方法
一、填空题
1、提高功率因素的意义是为了：（1）；（2）。
2、提高功率因素的方法有：（1）；（2）。
3、在电源电压一定的情况下，对于相同功率的负载，功率因素越低，电流越，供电线路上的电压降和功率损耗也越。
4、电力电容器并联补偿有和两种方式。
二、计算题
1、已知某发电机的额定电压为220V，视在功率为440KVA。（1）用该发电机向额定电压为220V、
有功功率为、功率因素为的用电器供电，最多能接多少个用电器（2）若把功率因素提供到1，又能接多少个用电器
2、某工厂供电变压器至发电厂间的输电线的电阻为5Ω发电厂以10KV的电压输送500KW的功率。当功率因素为时，输电线的功率损耗是多大若将功率因素提供到，每年能节约多少电能
正弦交流电练习题 一．选择题 1．下列表达式正确的是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 2．一台直流电动机，端电压为555 V ，通过电动机绕组的电流为 A ，此电动机运行3小时消耗的电能约为（ ）kW·h。 A ．4500 B ．450 C ．45 D ． 3．某一负载上写着额定电压220V ，这是指（ ）。 A ．最大值 B ．瞬时值 C ．有效值 D ．平均值 4．在正弦交流电路中，设的初相角为，的初相角为，则当时，与的相位关系为（ ）。 A ．同相 B ．反相 C ．超前 D ．滞后 5 在RLC 串联电路中，当电源电压大小不变，而频率从其谐振频率逐渐减小时，电路中的电流将（ ）。 A ．保持某一定值不变 B ．从某一最小值逐渐变大 C ．从某一最大值逐渐变小 D ．不能判定 6．如图所示，已知电流表的读数为11A ，的读数为6A ，则的读数为（ ）A 。 在正弦量波形图中，描述其在t =0时刻的相位是（ ）。 A ．最大值 B ．初相 C ．频率 D ．相位 8．图中（ ）属于直流电压的波形图。 A ． B ． C ． D ． 9．一正弦交流电压，它的有效值为（ ）。 A ． B ． C ． D ． 10．（ ）反映了电感或电容与电源之间发生能量交换。 A ．有功功率 B ．无功功率 C ．视在功率 D ．瞬时功率 11．在RLC 串联交流电路中，当电流与端电压同相时，则（ ）。 A ． B ． C ． D ． 12．正弦交流电路中，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 13．RLC 串联电路发生谐振的条件是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 14．一个耐压为250 V 的电容器接入正弦交流电路中使用，加在电容器上的交流电压有效值可以是（ ）。 A ．200 V B ．250 V C ．150 V D ．177 V 15．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，当端电压与电流同相时，频率与参数的关系满足_____。 a)ωL 2C 2=1 b)ω2LC=1 c)ωLC=1 d)ω=L 2C 16．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，调节其中电容C 时，电路性质变化 的趋势为____。 a)调大电容，电路的感性增强 b)调大电容，电路的容性增强 c)调小电容，电路的感性增强 d)调小电容，电路的容性增强 17．如右图所示为正弦交流电路，电压表V 1、V 2、V 读数分别是U 1、U 2、U ， 当满足U=U 1+U 2时，框中的元件应该是______。 a)电感性 b)电容性 c)电阻性 d)条件不够，无法确定 18．如左下图所示电路在开关S 断开时谐振频率为f 0，当S 合上时，电路谐振频率为___ 。 a)021f b)03 1f c)03f d)0f 19．上题图中，已知开关S 打开时，电路发生谐振，当把开关合上时，电路呈现____。 a)阻性 b)感性 c)容性 20．如下中图所示电路，当此电路发生谐振时，V 表读数为____。 a)s U b)大于0且小于s U c)等于0
电力电子课程设计单相交流调压电路电力电子 课程设计说明书 题目: 单相交流调压电路课程设计 院系: 水能 专业班级: 学号: 学生姓名: 摘要 交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制简便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属耗也少。 目录
1、电路设计的目的及任 务 .................................................................... 1 1.1课程设计的目的与要 求 (1) 1.2课程设计的内 容 ..................................................................... (1) 1.3仿真软件的使 用 ..................................................................... (2) 1.4设计方案选 择 ..................................................................... ....... 2 2、单相交流调压主电路设计及分 析 (3) 2.1 电阻性负 载 ..................................................................... (3) 2.1.1 电阻性负载的交流调压器的原理分析 (3) 2.1.2 结果分 析 ..................................................................... (6)
《单相、三相交流电路》功率计算公式
三相电源一般都是对称的，多用三相四线制 三相负载包括：星型负载和三角形负载 不对称时：各相电压、电流单独计算，对称时：只需计算一相。 千瓦电流值：220v阻性： 1000w/220v=4.5A 220v感性：1000w/(220*0.8)=5.5A 380v阻性：1000w/3/220v=1.5A 380v感性：I线=1000w/(380*1.7*0.8)=1.9A 三相四线制中的零线截面通常选为相线截面的1/2左右。在单相线路中，零线与相线截面相同。 U相220v×√3=U线380v U相380v×√3=U线660v 220v×3=660v (三角：线电压=相电压=380v) 相电流：(负载上的电流)，用Iab、Ibc、Iac表示。相电压：任一火线对零线的电压U A、U B、U C 线电流：(火线上的电流)，用I A、I B、I C表示。线电压：任意两火线间的电压U AB、U BC、U CA 星形：I线(IA、IB、IC)=I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=√3×U相(UA、UB、UC=220V)， P相=U相×I相， P总=3P相=√3×U线×I相=√3×U线×I线； 三角：I线(IA、IB、IC)=√3×I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=U相(UA、UB、UC)，P相=U相×I相，P总=3P相=√3×I线×U相=√3×I线×U线。
单相电有功功率：P= U相I相cosφ 1千瓦=4.5-5.5A 三相电有功功率： P总=3U相I相cosφ=3x220xI相cosφ P总=√3U线I线cosφ=1.732x380xI线cosφ三相电1千瓦线电流：IA、IB、IC：=P总/√3U线cosφ=1000kw/(380x√3x0.8)=2A 铜线的安全截流量为5-8A/平方毫米，铝线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相电路中，每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率负载； 三相平衡电路，每1平方毫米的铜导线可以承受2-2.5KW的功率。 相电压：三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压Ua.Ub,Uc 线电压：三相电路中A、B、C三相引出线相互之间的电压,又称线电压。 不论星形接线还是三角形接线,三个线电压分别是UAB、UBC和UCA,
第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i ο60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ?? ? ??+=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 所示。 题解图 4-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差?-=?-?-=-=1503012021i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图所示。 题解图 4-2-1 写出下列正弦电压的相量
V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο +=t i ω和)A 30(sin 62ο -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101ο +=t i ω 题解图 相量图如题解图所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100ο +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10ο+=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100ο +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100ο +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10ο +=t (I 应该为 A )20314sin 10ο +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100 A j jX U I L ?-∠=??? ∠== ? ? 7004.01 400220100π
单相交流调压电路课程 设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
《电力电子技术》课程设计设计题目: 单相交流调压电路 院(系): 能源工程学院 专业年级: 13级电气二班 姓名: 徐刚刚 学号: 指导教师: 荆红莉 2015年12月 28日
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：能源工程学院教研室：电气工程及其自动化 ： 成 绩 ： 平 时 20% 论 文 质 量 60% 答 辩 20% 以 百 分 制 计 算 前 言 电 力 电 子 技 术 是研究采用电力电子器件实现对电能的交换和控制的科学，是20世纪50年代诞生， 70年代迅速发展起来的一门多学科互相渗透的综合性技术学科。这些技术包括以节约 能源、提高照明质量为目的的绿色照明技术；以节约能源、提高运行可靠性并更好地 满足产要求为目的的交流变频调速技术，以提高电力系统运行的稳定性、可控制性为
目的，并可有效节能的灵括（柔性）交流输电技术等等。随着电力半导体制造技求、徽电子技术、汁算机技术，以及控制理论的不断进步。电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。 交流调压电路广泛应用于灯光控制，如调光台灯和舞台灯光控制及其异步电动机的软启动，也应用于异步电机调速。在电力系统中，这种电路也用于对无功功率的调节。 目录
1 单相交流调压电路的设计 设计目的和要求分析 =210伏。要求分设计一个单相交流调压电路，要求触发角为60度。输入交流U 2 析： 1. 单相交流调压主电路设计，原理说明； 2．触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析； 3．保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析； 4．参数设定与计算(包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数)； 5. 相关仿真结果。 由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。 2 设计方案选择 本系统主要设计思想是：采用两个晶闸管反向并联加负载为主电路，外加触发电路；触发电路控制晶闸管的导通，从而控制输出。其系统框图如下所示： 3 控制电路。在每半个周波内通过对晶间管开通相位的控制，以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。这种电路还用干对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联，这都是十分不经济的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。但这种交流调压电路控制方便，体积小、投资省计制造简单。因此广泛应用于需调温的工频加热、灯光调节及风机、泵类负载的异步电
交流电有效值计算方法 1?如何计算几种典型交变电流的有效值？ 答：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的?让交变电流和直流电通过同样的电阻, 如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值解析：通常求交变电流的有效值的类型有如下几种： (1)正弦式交流电的有效值 此类交流电满足公式e=E m Sin w t,i =I m sin w t 对于其他类型的交流电要求其有效值，应紧紧把握有效值的概念流电有效值 的求法 (2)正弦半波交流电的有效值 若将右图所示的交流电加在电阻 2 1 电时的1/2,即卩U半2T/R=—( 2 U m 1 而U全=—=，因而得U半=一U m, 412 (3)正弦单向脉动电流有效值因为电流热效应与电流方向无关, 电阻 时所 产生 的热 效应 完全 相 同， 即 它的电压有效值为 E=E2， 电流有效值 ?下面介绍几种典型交 R上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流 U全2T R 1 同理得I半=—I m. 2 所以左下图所示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入 七，m 、2
2 2 于直流电产生热量的—，这里t是一个周期内脉动时间.由I矩2RT= ( — ) I m2RT或() T T R
T=T(牛)「得1矩=：T Im，U矩=4.当T=1/2时，1：2im，U矩、2Um. (5)非对称性交流电有效值 假设让一直流电压 U和如图所示的交流电压分别加在冋一电阻上，交变电流在一个周 期内产生的热量为Q1= 2 2 U1 T U2 T ..................... . .............. .. ，直流电在相等时间内产生的热量 R 2 R 2 2?—电压U o=1O V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？ 解：根据t时间内直流电压U o在电阻R上产生的热量与同一时间内交流电压的有效值U在电阻R/2 上产生的热量相同，则 3?在图示电路中，已知交流电源电压u=200si n10n t V,电阻R=10 Q ,则电流表和电压表读数分别为 A.14.1 A,200 V C.2 A,200 V 分析：在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为 200 V=141 V,电流值i=U= ：00 R 衬2汉10 A=14.1 A. U2 T,根据它们的热量相等有 +U 2 )，同理有I = ￡(I 1I 22). 2 2 知=胡「所以U哼=5 2 V B.14.1 A,141 V D.2 A,141 V
1. 正弦交流电的三要素是______、______、______。 2. 三相电源线电压U l ＝380V ，对称负载阻抗为Z ＝40＋j30Ω，若接成Y 形，则线电流I l ＝______A，负载吸收功率P ＝______W；若接成Δ形，则线电流I l ＝ ______A，负载吸收功率P ＝______W。 3. 一批单相用电设备，额定电压均为220V ，若接在三相电源上工作，当电源线电压为380V ， 应如何联接？若电源线电压为220V ，又该如何联接？ 4. 三相负载每相阻抗均为Z P ＝(8＋j6 Ω，电源相电压U P ＝220V ，若接成Y 形则线电流I l ＝______A，吸收的有功功率P ＝______W，无功功率Q ＝______var；若接成Δ形则线电流I l ＝______A，有功功率P ＝______W，无功功率Q ＝ ______var。 5. 当发电机的三相绕组联成星形时，设线电压(V 30sin 2?-=t u AB ω，试写出相电压u A 的三角函数式。 6. 有220V ，100W 的电灯66个，应如何接入线电压为380V 的三相四线制电路？求负载在对称情况下的线电流。 7. 有一三相对称负载，其每相的电阻R ＝8Ω，感抗X L ＝6Ω。如果将负载联成星形接于线电压U l ＝380V 的三相电源上，试求相电压、相电流及线电流。 8. 有一台三相发电机，其绕组联成星形，每相额定电压为220V 。在第一次试验时，用电 压表量得相电压U A ＝U B ＝U C ＝220V ，而线电压则为U AB ＝U CA ＝220V ，U BC ＝380V ，试问这种现象是如何造成的？
《电力电子变流技术》课程设计说明书 题目：单相交流调压电路的设计姓名： 学号： 指导教师： 二О年月日
一.设计任务书简介 1.1设计题目：单相交流调压电路的设计 1.2设计条件： (1)电网：220V，50Hz (2)负载：阻感负载，电阻和电感参数自定，阻抗角不要太大，可在10~30度之间 (3)采用两个晶闸管反向并联结构 (4)采用单节晶体管简易触发电路，单节晶体管分压比η=0.5~0.8之间自选 (5)同步变压器的参数自定 1.3设计任务： (1)晶闸管的选型。 (2)控制角移相范围的计算。 (3)触发电路自振荡频率的选择：电位器R 及电容C的参数选择 e (4)主电路图的设计：包括触发电路及主电路 1.4具体要求： (1)根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大有效电流，选择晶闸管的额定电流。 (2)分析晶闸管可能承受到的最大正向、反向电压，选择晶闸管的额定电压。 (3)计算负载阻抗角，得到控制角的实际移相范围。 (4)为了保证调压装置能够正常工作，应使得控制角大于负载阻抗角，根据这个条件合理选择触发电路的自振荡参数（电位器R 及电容C）。 e (5)画出完整的主电路图。 二.设计内容 2.1设计方案简介 所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系。图1、图2分别阻感负载单相交流调压电路图及其波形。图中 U的正半周和的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源 1
交流电路的计算公式： 周期和频率 周期---交流量变化一周所需时间频率---一秒钟内交流量变化的次数 式中：T--周期（S) ------f--频率（Hz) -------角频率（rad/r) 正弦交流电压 U=Umsin(ωt+τu) 式中：u--电压瞬时值（V）------Um-电压最大值（V）------τu-角频率（rad/s) 正弦交流电流 Imsin(ωt+τi) 式中：u---电压瞬时值（V）------Um--电压最大值（V）------τu-电流初相角（rad) 最大值、有效值、平均值 瞬时值： 式中：I---电流有效值（A）------Im--电流最大值（A）------Icp-电流平均值（A）
纯电阻电路瞬时值：u=Umsin(ωt+τu) ----i=Imsin(ωt+τu) 最大值Um=RIm , 有效值U=RI 有功功率： 无功功率：Q=0 初相角τu=τi，u与i相同 纯电感电路瞬时值：ul=Ulmsin(ωt-0℃) i=Ilmsin(ωt-90℃) 最大值Ulm=X l I lm 有效值Ul=X l I l 式中：XL=ωL=2πfL 有效功率PL=0 无功功率Q=U L I L=X L I L 初相角τu=0℃，τi=-90℃，UL超前于iL90℃ 纯电容电路 瞬时值：Uc=Ucmsin(ωt+0℃) --i=Icmsin(ωt-90℃) 最大值：Ucm=Xc I cm 有效值：Uc=Xc I c 式中： 有功功率：Pc=0 无功功率：Qc=UcIc=XcFc 初相角τu=0℃，τi=90℃，Uc滞后于ic90℃ RLC并联电阻 有效值：I=UY 导纳： 当bL=bc时，Y=g,I与U同相，称为并联谐振电纳b=bL-bc 当bL=0时，成为RC并联电路 当bc=0时，成为RL并联电路 有功功率P=UIcosτ 无功功率Q=UIsinτ 视在功率 功率因数cosτ=
新疆工业高等专科学校电气系课程设计说明书 题目：单项交流调压电路（反并联）设计（纯电阻负载） 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2012-6-8
新疆工业高等专科学校 电气系课程设计任务书 2012学年2学期2012年6月6日专业供用电技术班级课程名称电力电子应用技术 设计题目单项交流调压电路（反并联）设计（纯电阻 负载） 指导教师 起止时间2012-6-4至2012-6-8周数一周设计地点新疆工程学校设计目的： 设计任务或主要技术指标： 设计进度与要求： 主要参考书及参考资料： 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
新疆工业高等专科学校电气系 课程设计评定意见 设计题目：单相交流调压（反并联）设计（纯电阻负载） 学生姓名：专业班级供电 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日 评定意见参考提纲： 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
前言 电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。在进行交流—交流变换时，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便的调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法，可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管，只需要二极管，而且可控级仅在一侧，从而简化结构，降低成本。交流调压器与常规的交流调压变压器相比，它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波，其谐波分量较大，功率因数也较低。
习 题 电流π10sin 100π3i t ?? =- ?? ? ，问它的三要素各为多少在交流电路中，有两个 负载，已知它们的电压分别为1π60sin 3146u t ??=- ?? ? V ，2π80sin 3143u t ??=+ ?? ? V ，求总 电压u 的瞬时值表达式，并说明u 、u 1、u 2三者的相位关系。 解：(1)最大值为10（V ），角频率为100πrad/s ，初相角为-60°。 （2）?-=30/601m U （V ）?=60/802m U （V ） 则?=?+?-=+=1.23/10060/8030/6021m m m U U U （V ） )1.23314sin(100?+=t u （V ）u 滞后u 2，而超前u 1。 两个频率相同的正弦交流电流，它们的有效值是I 1=8A ，I 2=6A ，求在下面各种情况下，合成电流的有效值。 （1）i 1与i 2同相。 （2）i 1与i 2反相。 （3）i 1超前i 2 90o 角度。 （4）i 1滞后i 2 60o 角度。 解：（1）146821=+=+=I I I （A ） （2）6821+=-=I I I （A ） （3）1068222221=+=+=I I I （A ） （4）设?=0/81I （A ）则?=60/62I （A ） ?=?+?=+=3.25/2.1260/60/82 1I I I （A ） 2.12=I （A ） 把下列正弦量的时间函数用相量表示。 （1 ）u =t V （2）5i =-sin(314t – 60o) A 解：(1)U =10/0o (V) (2)m I =－5/－60o =5/180o －60o=5/120o (A) 已知工频正弦电压u ab 的最大值为311V ，初相位为–60°，其有效值为多少写出其瞬时值表达式；当t =时，U ab 的值为多少 解：∵U U ab abm 2= ∴有效值2203112 1 21=?= = U U abm ab (V) 瞬时值表达式为 ()?-=60314sin 311t u ab (V)
交流调压电源的设计 与仿真
任务书 一、设计内容： 1、查阅相关文献资料，掌握交流调压技术的发展与现状。 2、根据设计要求，确定功率电路的实现方案。 3、对交流调压电源的控制方案进行设计。 4、对交流调压电源的工作原理进行分析，并对功率电路和控制电路的电路参数进行设计。 5、在理论分析和设计的基础上，对交流调压电源进行仿真分析。 二、设计要求： 交流调压电源设计的具体要求是：输出功率P=500W，输入电压V in=220V AC,输出电压V o=110V AC,输出电流I o=4.5A,开关频率f s=100kHz。
AC-AC变换作为一种功率变换，其调压控制广泛用于交流电机调速、电加热的调温等，其稳压控制广泛用于交流稳压器、交流测试电源等。目前在电力电子及理论电工的研究领域中都是一个研究热点，它涵盖了电力电子、理论电工及控制理论中的众多内容。 目前，实现AC/AC电压变换的方案主要有工频变换器、矩阵变换器、高频交流环节AC/AC变换器和交-直-交变换器。工频变换器体积重量大，成本高，且没有稳压功能；矩阵变换器采用高频PWM技术，具有输入电流波形好、可实现高输入功率因数等优点，但由于其开关数量多，成本高，最大电压增益仅为0.866，控制策略复杂，同时需要复杂的钳位保护电路等问题，实际实现困难；高频交流环节的AC/AC变换器可实现电气隔离、高输入功率因数，但也存在电路和控制复杂等问题。 目前常用的AC/AC变换是交-直-交型变换，这种变换要经过一个直流的过程，也就是说先从交流电整流成直流电，通过对直流电的处理和控制，完成转换的过程，然后再逆变成交流电，输出给用电设备。采用这种方式主要是因为直流电易于控制。但是也有缺点，它仅能实现降压变换，变换级数过多，不但成本较高，而且电路复杂。其整流滤波环节对电网谐波污染严重，滤波电容会使电路的功率因数下降。 由于交-直-交型变换电路的上述缺点，设计直接的“交流一交流”电力电子功率变换电路成为一个新的研究领域。这种电路的主要优点有： ⑴省去中间的直流环节，可以使电路元件的数目上大大减少，电路的拓扑结构也简化了。 ⑵电路损耗大为减少，电路的转换效率相应提高。 ⑵由于转换环节的减少，转换的精度也有所提高。可以有效的简化电路和降低成本。 相关文献提出了一类基于DC/DC变换器拓扑的PWM AC/AC 变换器拓扑族，通过采用双向开关取代直流变换器中的单向开关，这类变换器能实现直接AC/AC 电压变换功能，并且开关数量少，电路结构简单，实现成本低，但由于单有源器件双向开关的使用，使变换器存在严重的换流问题，大大降低了变换器的可靠性和效率。
A. i c sin( t — )A C. i c . 2 sin( t — )A 4、两纯电感串联, A.总电感为25H ; B. 总感抗X L . X 21 X 22 &在-LC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如图 8-44 所示，这个电路是（）。 A.电阻性电路 B. 电容性电路 电工技术基础与技能 第八章正弦交流电路练习题 班别：高二（ ） 姓名： ____________ 学号： __________ 成绩： —、是非题 1电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。 （ ） 2、 正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。 （ ） 3、 在同一交流电压作用下，电感 L 越大，电感中的电流就越小。 （ ） 4、 端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。 （ ） 3、加在容抗为100Q 的纯电容两端的电压 u c 100sin （ t ）V ，则通过它的电流应是 3 （ ）° B. i c sin( t )A 6 D. i c ,2 sin( t - )A X L 1=10Q, X L 2=15Q ，下列结论正确的是（ 二、选择题 1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。 U R 丄 U R U R U R 5、有人将一个额定电压为 220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在 220V 的直流电源上, C.总感抗为25 Q D. 总感抗随交流电频率增大而减小 此时电磁铁仍将能正常工作。 （ ） 6、 某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为 110V ，镇流器两端电压为 190V ，两电压 之和大于电源电压 220V,说明该同学测量数据错误。 （ ） 7、 在RLC 串联电路中，L h 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。 （ ） 8、 额定电流100A 的发电机，只接了 60A 的照明负载，还有 40A 的电流就损失了。 （ ） 9、 在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。 （ ） 10、 正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。 （ ） 5、某电感线圈，接入直流电，测出 -=12Q ;接入工频交流 电，测出阻抗为 20 Q ，则线圈的感抗为（）Q 。 6、 如图8-43所示电路，u 和u o 的相位关系是（） A. u i 超前U o B. u i 和U o 同相 C. u i 滞后U o D. u i 和U o 反相 7、 已知-LC 串联电路端电压 U=20V,各元件两端电压 U R =12V, U L =16V, U C =（ ）V 。
单相、三相交流电路功率计算公式 *欧阳光明*创编2021.03.07
相电压：三相电源中星型负载两端的电压称相电压。用UA、UB、UC 表示。 相电流：三相电源中流过每相负载的电流为相电流，用IAB、IBC、ICA 表示。 线电压：三相电源中，任意两根导线之间的电压为线电压，用UAB、UBC、UCA 表示。 线电流：从电源引出的三根导线中的电流为线电流，用IA、IB、IC 表示。 如果是三相三线制，电压电流均采用两个互感器，按V/v接法，测量结果为线电压和线电流； 如果是三相四线制： 1、电压可采用V/v接法，电流必须采用Y/y接法，测量结果为线电压和线电流，线电流也等于相电流。 2、电压和电流均采用Y/y接法，测量结果为相电压和相电流，相电流也等于线电流。 Y/y接法时，电压互感器一次接在火线及零线之间，每个电压互感器二次输出接一个独立仪表。 每根火线穿过一个电流互感器，每个电流互感器二次输出接一个独立仪表。 电压V/v接法时，电压互感器一次接在火线之间，二次分别连接一个电压表，如需测量另一个线电压，可将两个互感器的二次输出的n端连接在一起，a、b端连接第三个电压表。 电流V/v接法时，两根火线分别穿过一个电流互感器，每个互感器的二次分别接一个电流表，如需测量第三个线电流，可将两个的s2端连接在一起，与两个互感器的s1端一起共三个端子，另外，将三个电流表的负端连在一起，其它三个端子分别与上述三个端子连接在一起。 三相电流计算公式 I=P/(U*1.732)所以1000W的线电流应该是1.519A。 功率固定的情况下，电流的大小受电压的影响，电压越高，电流就越小，公式是I=P/U 当电压等于220V时，电流是4.545A，电压等于380V时，电流是2.63A，以上说的是指的单相的情况。 380V三相的时候，公式 *欧阳光明*创编2021.03.07
正选交流电路+三相交流电知识点整理（1） 1、正选交流电与直流电的区别 所谓正弦交流电路，是指含有正弦电源(激励)而且电路各部分所产生的电压和电流(响应)均按正弦规律变化的电路。交流发电机中所产生的电动势和正弦信号发生器所输出的信号电压，都是随时间按正弦规律变化的。它们是常用的正弦电源。在生产上和日常生活中所用的交流电，一般都是指正弦交流电。因此，正弦交流电路是电工学中很重要的一个部分。 直流电路：除在换路瞬间，其中的电流和电压的大小与方向(或电压的极性)是不随时间而变化的，如下图所示： 正选交流电：正弦电压和电流是按照正弦规律周期性变化的，其波形如下图所示。正弦电压和电流的方向是周期性变化的。 正弦量：正弦电压和电流等物理量。正弦量的特征表现在变化的快慢、大小及初始值三个方面，而它们分别由频率(或周期)、幅值(或有效值)和初相位来确定。所以频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。 2、周期T与频率f 周期T：正弦量变化一次所需的时间。单位：秒（s） 频率f：每秒内变化的次数。单位：赫兹（Hz） 两者关系：频率是周期的倒数 f=1/T
高频炉的频率是200- 300kHz；中频炉的频率是500-8000Hz；高速电动机的频率是150 -2000Hz; 通常收音机中波段的频率是530-1600kHz ，短波段是2.3-23MHz；移动通信的频率是900MHz和1800MHz; 在元线通信中使用的频率可高 300 GHz。 正弦量变化的其他表达方式：角频率 正弦量变化的快慢除用周期和频率表示外，还可用角频率ω来表示。因为一周期内 经历了 2π弧度(图 4.1.3) ，所以角频率为： 上式表示 T，f,ω三者之间的关系，只要知道其中之一，则其余均可求出。 3、幅值与有效值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母来表示，如 i ， U 及 e 分别表示电流、电压及电动势的瞬时值。瞬时值中最大的值称为幅值或最大值，用带下标 m 的大写字母来表示，如Im， Um 及 Em 分别表示电流、电压及电动势的幅值。 正弦电流的数学表达式： i= I msinωt u = Umsinwt 正弦电流、电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值，而是常用有效值(均方根值)来计量的。 参考资料：有效值是从电流的热效应来规定的，因为在电工技术中，电流常表现出其热效应。不论是周期性变化的电流还是直流，只要它们在相等的时间内通过同一电阻而两者的热效应相等，就把它们的安[培]值看作是相等的。就是说，某-个周期电流 i 通过电阻 R (譬如电阻炉)在一个周期内产生的热量，和另一个直流 I 通过同样大小的电阻在相等的时间内产生的热量相等，那么这个周期性变化的电流 i 的有效值在数值上就等于这个直流 I。 周期内电流的有效值:
1 设计目的和要求分析 设计一个单相交流调压电路，要求触发角为45 度. 反电势负载E=40伏，输入交流U2=210伏。分有LB和没有LB两种情况分析.L足够大，C足够大要求分析： 1. 单相交流调压主电路设计，原理说明； 2．触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析； 3．保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析； 4．参数设定与计算(包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数) ； 由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。下面分别做详细的介绍。 2 设计方案选择采用两个普通晶闸管反向并联设计单相交流调压电路 3 单相交流调压主电路设计及分析 所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。 1
图1、图2分别为反电势电阻负载单相交流调压电路图及其波形。图中的晶 闸管VT1 和VT2 也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1 和VT2 的移相控制角进行控制就可以调节输出电压。 图1 反电势电阻负载单相交流调压电路图图2 输入输出电压及电流波形图 正、负半周起始时刻（=0），均为电压过零时刻。在t 时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在 t 时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1 自然关断。在 t 时，对VT2 施加触发脉冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形 与电源电压波形相同；在t 2 时，电源电压过零，VT2自然关断。 当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角的大小，不但与控制角有关，而且与负载阻抗角 有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时，正负半周的相等，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流） 和负载电压的波形相似。 4 触发电路设计
电功率的计算公式 电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。 对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。 例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（8－6）/2＝1（安），而不是4安。因此功率是8×1＝8（瓦）。 另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是1×1×2＝2（瓦），也就是说，电动机的总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。 电工常用计算公式 一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。 （一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率 式中 N——测量的电度表圆盘转数 K——电度表常数（即每kW·h转数） t——测量N转时所需的时间S CT——电流互感器的变交流比
（二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率 （三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率 （四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数 例1某单位配电盘上装有一块500转／kW·h电度表，三支100／5电流互感器，电压表指示在400V，电流表指示在22A，在三相电压、电流平衡稳定的情况下，测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少？ [解]①将数值代入公式（1），得有功功率P＝12kW ②将数值代入公式（2）；得视在功率S=15kVA ③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8l kVar ④由有功功率和现在功率代入公式（4），得功率因数cosφ= 0．8 二、利用秒表现场测试电度表误差的方法 （一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间 式中 N——选定转数 P——实际功率kW K——电度表常数（即每kW·h转数） CT——电流互感器交流比 （二）根据实际测试的时间（S）。求电度表误差 式中 T——N转的标准时间s t——用秒表实际测试的N转所需时间（s）
第三章 正弦交流电路 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ，ψ = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为____，平均值为____。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____， 角频率为____，相位为____，初相位为____。 13．正弦交流电的四种表示方法是相量图、曲线图、_____ 和_____ 。 14．正弦量的相量表示法，就是用复数的模数表示正弦量的_____，用复数的辐角表示正弦量的_______。 15．已知某正弦交流电压V t U u u m )sin(ψω-=，则其相量形式? U =______V 。 16．已知某正弦交流电流相量形式为0 i120e 50=? I A ，则其瞬时表达式i =__________A 。 17．已知Z 1=12+j9， Z 2=12+j16， 则Z 1·Z 2=________，Z 1/Z 2=_________。 18．已知11530Z =∠?，22020Z =∠?，则 Z 1?Z 2=_______，Z 1/Z 2=_________。 19．已知A )60sin(210,A )30sin(250 201+=+=t i t i ωω，由相量图得