电工培训讲义正弦交流电路原理及应用实例(编辑修改稿)

电工培训讲义正弦交流电路原理及应用实例(编辑修改稿)内容摘要：

率三角形的关系 UIS s inUIQ CLc o sUIIUP R cos 称为功率因数 IUQIUQCCLL 在 R、 L、 C 串联的电路中， 储能元件 L、 C 不消耗能量 ，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。 日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 u i R L RuLuCOS  I 当 U、 P 一定时，   希望将 COS  提高 功率因数的提高 UIRULUP = PR = UICOS  其中消耗的有功功率为： 负 载 i u 说明： 由负载性质决定。 与电路的参数 和频率有关，与电路的电压、电流无关。 cos功率因数 和电路参数的关系 ）（ C OSRXXtg CL 1R CL XX Z 例 40W白炽灯 1C OS40W日光灯 C O SA3 6 2 040c o sUPI发电与供电 设备的容量 要求较大 供电局一般要求用户的 ， 否则受处罚。 C O S22040 UPIc o sUIP 纯电阻电路 )0( 1C OS10  C O SRLC串联电路 )9090(  纯电感电路或 纯电容电路 0C OS )90( 电动机 空载 满载 ~C O S~C O S 日光灯 （ RLC串联电路） ~C O S常用电路的功率因数 提高功率因数的原则 ： 必须保证原负载的工作状态不变。 即：加至负载上的电压 U和负载的有功功率 P不变。 提高功率因数的措施 : u i R L RuLu并电容 C 并联电容值的计算 u i R L RuLuC 设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到 cos 须并联多大电容。 （设 U、 P、  为已知） iC iRL LUCIRLII分析依据：补偿前后 P、 U 不变。 由相量图可知：  s i ns i n III LRLC LRLUIP c o sc o sUIP CUXUICC s i nc o ss i nc o s UPUPCULLLUCIRLII)(2 tgtgUPC L  s i nc o ss i nc o s UPUPCU LLi u R L RuLuC P=40W， U=220V， f=50Hz，cosL=， cos=1 并联电容 C=F 并联电容前 I= 并联电容后 I= 呈电容性。 1c o s IURLICI呈电感性 1c o s 0UICIRLI0CIUIRLI问题与讨论 功率因数补偿到什么程度。 理论上可以补偿成以下三种情况 : 功率因素补偿问题（一） 1c o s 呈电阻性 0 三相交流电路 一 、 三相交流电源 1 、 三相电动势的产生 三相交流电源的连接 二 、 三相负载及三相电路的计算 星形接法及计算 2 、 三角形接法及计算 一 、 三相交流电源 三相电动势的产生 N S  A X e 在两磁极中间，放一个线圈。 根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由 AX。 让线圈以  的速度顺时 针旋转。 合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到 单相 交流电动势。 tEe AX s i n2（ 1）三相交流电动势的产生 • • • A X Y C B Z S N 定子 转子  定子中放三个线圈： A  X B  Y C  Z 首端 末端 三线圈空间位置 各差 120o 转子装有磁极并以  的速度旋转。 三个 线圈中便产生三个单相电动势。 （ 2）三相电动势的表示式 三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差 120186。   240s i n120s i ns i ntEetEetEemCmBmA)120si n (  tE m 三角函数式 AEBECE 相量表示式及相互关系 0 CBA EEE 1 2 01 2 00EEEEEECBAEm BeAe Ce0176。 120176。 240176。 360176。 t 120176。 120176。 120176。 二 、 三相交流电源的连接 星形接法 AeCeBeA X Y C B Z N （ 1） 连接方式 Ce（中线） （火线） （火线） （火线） ceBeA X Y C B Z N Ae三相四线 制供电 火线（相线） : A B C 中线（零线）： N 2. 三相电源星形接法的两组电压 CCNBBNAANeueueu相电压 ： 火线对零线间的电压。 1201200PCNPBNPANUUUUUUCeceBeA C B N Ae120 120 120 ANUBNUCNUANuBNuCNu三个相电压是对称的 UP代表电源相电压的有效值 线电压 ： 火线间的电压。 ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCu CAuCABCABuuuC A B N 注意规定的 正方向 ANuBNuCNuBNU ABU线电压和相电压的关系： BNUANUCNU30  BNANBNANABUUUUU 303ANAB UU 30 330 3CNANCNCABNCNBNBCUUUUUUUU 同理：  303ANBNANAB UUUU BNUANUCNUABUBCUCAU。