第五章三相正弦交流电路
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三相正弦交流电路三相正弦交流电路是一种用于供电的电力系统,它由三个相位相差120度的正弦波电压组成。
这种电路常用于工业领域,如工厂、矿山等地方,在这些地方需要大量电力供应。
下面将介绍一下三相正弦交流电路的基本组成和工作原理。
三相正弦交流电路由三个相互独立的相位电源组成,每个电源的电压和电流都是正弦波形式。
这三个电源相互连接,形成一个闭合的电路,形成一个三角形的电路结构。
电源之间的电压相位差为120度,这样可以保证电流在电路中的连续性。
在三相正弦交流电路中,有三种重要的参数,分别是相电压、线电压和线电流。
相电压是指每相的电压大小,在正弦波中呈周期性变化;线电压是指每两相之间的电压大小,在正弦波中也呈周期性变化;线电流是指三个电源之间的电流大小,在正弦波中也呈周期性变化。
这些参数之间有一定的关系,可以通过一些公式进行计算。
三相正弦交流电路的工作原理是基于电压和电流之间的相位差。
在每个周期内,电源会按照一定的频率和相位差的规律变化。
这样可以达到电流在电路中的连续性,保证电路的稳定工作。
当三相正弦交流电路连接到负载上时,负载会根据电路的电压和电流来消耗能量,完成所需要的功率输出。
三相正弦交流电路的优点是功率输出稳定,电流连续性高,适用于大功率供电。
与之相比,单相交流电路可能会存在电流断续现象,功率输出不稳定的问题。
因此,三相正弦交流电路在工业领域得到了广泛应用。
总之,三相正弦交流电路是一种稳定可靠的电力供应系统,它通过三个相位相差120度的正弦波电压来提供电能。
这种电路具有高稳定性、高效率和高功率输出的特点,广泛应用于工业领域。
通过以上介绍,相信对三相正弦交流电路有了更进一步的了解。
三相正弦交流电路是一种常见且重要的电路系统,其广泛应用于各个工业领域。
在这些领域,需要大量而稳定的电力供应,而三相正弦交流电路能够提供这样的稳定和高效率的电力输出。
接下来,将从三相正弦交流电路的重要性、特点和应用领域等方面继续探讨。
第5章三相正Si交流电珞第5章三相正弦交流电路5.1三相电源5.2三相负载5・3对称三相电路的分析计算*5・4不对称三相电路的分析计算5・5三相电路的功率本章小结<^BRCK|第5章三相正Si交流电珞5.1三相电源5.1.1三和对称正弦交流电压三相正弦电压是111三相发电机产牛的。
图5. 1所示是三相交流发电机的原理图。
在发电机的转子上,固定冇三组完全相同的绕组,它们的空间位置相差120° O 其屮5、V]、W]为这三个绕组的始端;U2、V2、W2为三个绕组的末端。
其>1^了是-对磁极,由于磁极面的特殊形状,使定子与转子间的空气隙中的磁场按正弦规律分布。
图5.1三相交流发电机的原理金第5*三和正》吏流电珞、当发电机的转子以角速度3按逆时针旋转时,在三个绕纽的两端分别产生I隔值和同、频率相同、相位依次相差120。
的正弦交流电压。
每个绕组电压的参考方向通常规定为山绕组的始端指向绕组的末端。
这一组正弦交流电压叫三相对称正弦交流电压。
它们的波形图和和量图分別如图5. 2和图5.3所示。
■<- /图5.2对称三和正弦量的波形图々[第5*三相正Si吏流电珞■<- /图5.3对称三相正眩量的相量图〈爲第5*三和正Si交流电珞若以gwui 4为参考正弦量,则三个正弦电床的解析式分别为«u = Uy I =t/p/nsincot“二“卍2=UpmSin(3-l20° ) Ww=«w]W2=C/pZnsin (<y/+120° ) 三个电床的相量分别表示为U U=U&XJ V =U/ -12(7必=SZ12ff 从相最图小不难看出,这组对称三相正弦电用的相量之和等于零,即Uy+Uy + Uw=UpZO° = Up乙-12a + UpZl 2(J枠=U —+ 7—) = 0.洱•.一P 2 2 2 丿 2,〈爲第5*三和正Si交流电珞从波形图屮可看出,任意时刻三个正弦电压的瞬时值之和恒等于寒,即n(j+Wy+n^ — 0能够提供这样一组对称三相正弦电压的就是对称三相电源,通常所说的三相电源都是指对称三相电源。
第三章 正弦交流电路的基本概念和基本定律第一节 正弦量一、填空题:(1) 和 均按正弦规律变化的电路,称为正弦交流电路。
正弦交流电路中__、 的大小和 都随时间而变化。
(2) 正弦电流瞬时表达式一般为 ,其中 叫做相位。
(3) 两个同频率的正弦量u =m U sin(ωt +ψu),i =m I sin(ωt +ψi )的相位差为 。
(4) 正弦量的三要素分别为 、 和 。
(5) 当正弦量的频率f =100H z 时,其周期和角频率分别为 、 。
(6) 频率反映了正弦量变化的 ,振幅反映了正弦量变化的 。
(7) 如图3-1-1所示,图a 中电压u 和电流i 的相位 ,图b 中电压u 和电流i的相位 。
图3-1-1(a)图3-1-1(b)(8) 设有正弦电流1=i 5sin(ωt +60°)A, i 2=5cos(ωt +30°)A,则i 1超前i 2 。
二、计算题:(1) 图3-1-2是交流电路中的一个元件,在所选参考方向下通过的电流为i =10sin(ωt )A,其中ω=2πrad /s ,试确定t 分别为0.25S ,ωt =3π/2时的电流的大小和方向。
3-1-2图(2)已知电路中a ,b 支路电压、电流的频率f =50H z ,uab,ab i 的最大值分别为300V 、5A ,它们的初相各为30°、-60°,试写出uab和ab i 的解析式,并求出当t =0.1S 时uab和ab i 的大小.(3)一个正弦电压的最大值为100mV ,频率为200H z ,这个电压达到零值后最少经过多长时间达到50mV ?(4)、试写出图3-1-3所示的正弦电压的解析式。
313--图(5)、已知i ()A t ︒-=70300sin 07.7π, u ()V t ︒+=300300sin 311π, i 比u 超前或滞后多少?i 达到零值时比u 早或迟多少时间?第二节 交流电的有效值一、填空题:(1)、一个交流电流i 和直流电流I 分别通过 电阻,在 时间内,它们产生__的热效应,则这个交流电的有效值 直流电的大小。
第五章 三相交流电路 5-1-1 在图5-1中,如果发电机的转子逆时针旋转,三相电动势的相序如何?[答] 相序为1→3→2。
5-1-2 已知星形联接的三相电源中u 23=2202sin(ωt -90°)V ,相序为1→2→3。
试写出u 12 、u 31U 、u 1、u 2 、u 3的表达式。
[答] u12= 2202sin(ωt -90°+120°)V= 2202sin(ωt +30°)Vu31= 2202sin(ωt -90°-120°)V= 2202sin(ωt -210°)V=2 220sin(ωt +150°)Vu1= 2202/3sin(ωt +30°-30°)V= 1272sin ωt Vu2 = 1272sin(ωt -120°)Vu3= 1272sin(ωt -240°)V = 1272sin(ωt +120°)V5-2-1 若三相负载的阻抗相等,即|ZU |=|ZV |=|ZW |,能否说这三相负载一定是对称的呢?为什么?[答] 仅三相负载的阻抗相等,不能说这三相负载一定是对称的,还必须三相负载的阻抗角也相等,才能说这三相负载是对称的。
5-2-2 试判断下列结论是否正确:(1) 当负载作星形联接时,必须有中性线;(2) 当负载作星形联接时,线电流必等于负载相电流;(3) 当负载作星形联接时,电源线电压必为各相负载电压的3倍[答] (1) 不对,当负载作星形联接时,如果三相负载对称,就不需要中性线。
思考题解答 图5-1 U 2 U 1V 1 V 2 W 1W 2ωe 1e 2 e 3(2) 对的。
(3) 当负载作星形联接时,如果接有中性线,则电源线电压必为负载相电压的3倍;但如果没有接中性线,且三相负载又不对称,则电源线电压就不是负载相电压的3倍。
故该结论是错的。