最新-第2章正弦交流电路-PPT课件.ppt
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1、汽车电路检修基础汽车电路检修基础刘美灵刘美灵 主编主编电子工业出版社电子工业出版社全国高等职业教育汽车类规划教材全国高等职业教育汽车类规划教材第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路3 2.1 单相交流电路单相交流电路 2.2 三相交流电路三相交流电路 2.3 技能训练技能训练 本章小结本章小结主要内容主要内容汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路4理解正弦交流电三要素的概念,掌握正弦量的相量表示方法。理解正弦交流电三要素的概念,掌握正弦量的相量表示方法。掌握单一参数正弦交流电路电压与电流
2、的关系及功率计算,了解电阻、电掌握单一参数正弦交流电路电压与电流的关系及功率计算,了解电阻、电感和电容元件在交流电路和直流电路中的不同特性。感和电容元件在交流电路和直流电路中的不同特性。掌握串联交流电路性质的判断方法,并会用相量图分析串联交流电路。掌握串联交流电路性质的判断方法,并会用相量图分析串联交流电路。了解感性负载提高功率因数的方法。了解感性负载提高功率因数的方法。了解三相电源的工作原理,掌握三相电源星形联接的特点。了解三相电源的工作原理,掌握三相电源星形联接的特点。学习目标学习目标会用万用表的交流电压挡测量线电压、相电压的数值,能解决三相对称负会用万用表的交流电压挡测量线电压、相电压的
3、数值,能解决三相对称负载的星形、三角形联接问题,并会分析计算简单的三相电路。载的星形、三角形联接问题,并会分析计算简单的三相电路。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路52.1 2.1 单相交流电路单相交流电路2.1.1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念1正弦交流电的产生正弦交流电的产生图图2.2 2.2 交流发电机的结构示意图交流发电机的结构示意图电动势电动势e e随时间按正弦规律变化随时间按正弦规律变化。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路62正弦交流电的参考方向正弦交流电的参考方向 正弦交流电的方向只有正半周方
4、向和负正弦交流电的方向只有正半周方向和负半周方向两种,习惯上把正半周的方向作为半周方向两种,习惯上把正半周的方向作为其参考方向。其参考方向。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路73正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素最大值、角频率和初相位为正弦量的三要素。最大值、角频率和初相位为正弦量的三要素。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路8平常所说的交流电流、电压和电动势的大小,交流测量仪表的平常所说的交流电流、电压和电动势的大小,交流测量仪表的读数以及各种交流电气设备的铭牌所标注的额定值,均是指有读数以及各种交流电气设备的铭牌所
5、标注的额定值,均是指有效值。效值。(1)瞬时值、最大值和有效值)瞬时值、最大值和有效值汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路9(2)周期、频率和角频率)周期、频率和角频率周期:周期:正弦量变化一周所用的正弦量变化一周所用的时间。时间。频率:频率:每秒钟内变化的周期数。每秒钟内变化的周期数。角频率:角频率:正弦量在每秒钟内变正弦量在每秒钟内变化的电角度。化的电角度。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路10 车速越高,输出轴转速也越高,感应电压频率也越高,车速越高,输出轴转速也越高,感应电压频率也越高,电控单元根据该电压的频率就
6、可以计算出汽车行驶的速度。电控单元根据该电压的频率就可以计算出汽车行驶的速度。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路11(3)相位、初相和相位差)相位、初相和相位差相位:相位:正弦交流电随时间变化正弦交流电随时间变化的电角度。的电角度。初相位:初相位:t t=0=0 时的相位。时的相位。o601 io02io453i汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路12(3)相位、初相和相位差)相位、初相和相位差相位差:相位差:同频率正弦量之间的相位差等于它们的初相之差。同频率正弦量之间的相位差等于它们的初相之差。汽车电路检修基础汽车电路
7、检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路13汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路14汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路154正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法正弦量的表示方法正弦量的表示方法波形图波形图三角函数表达式三角函数表达式相量法相量法汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路164正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法令相量长度等于正弦量的最大值,相量初始位置与横轴正向的令相量长度等于正弦量的最大值,相量初始位置与横轴正向的夹角等于初相角,同时令相量的旋转速度等于正弦量的角频
8、率。夹角等于初相角,同时令相量的旋转速度等于正弦量的角频率。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路17汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路18旋转相量法只适用于同频率的正弦交流电的加减。旋转相量法只适用于同频率的正弦交流电的加减。合成正弦量的最大值应等于各正弦量最大值的相量和。合成正弦量的最大值应等于各正弦量最大值的相量和。只需画出起始时各相量的位置就可以进行计算。只需画出起始时各相量的位置就可以进行计算。旋转相量旋转相量的加减运算的加减运算汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路19相量的长
9、度表示正弦交流电的有效值。相量的长度表示正弦交流电的有效值。相量与水平方向的夹角仍表示正弦交流电的初相,沿逆相量与水平方向的夹角仍表示正弦交流电的初相,沿逆时针转动的角度为正,反之为负。时针转动的角度为正,反之为负。在仅仅为了表示几个正弦交流电的相位关系时,既可以在仅仅为了表示几个正弦交流电的相位关系时,既可以选横轴的正方向为参考方向,也可任意选一个相量作参选横轴的正方向为参考方向,也可任意选一个相量作参考相量,并取消直角坐标轴。考相量,并取消直角坐标轴。有效值相量有效值相量的加减运算的加减运算根据有效值相量图,求得合成相量的大小和初相位后,根据有效值相量图,求得合成相量的大小和初相位后,就可
10、以写出对应的正弦交流电的瞬时值表达式。就可以写出对应的正弦交流电的瞬时值表达式。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路20汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路212.1.2 单一参数的正弦交流电路单一参数的正弦交流电路1纯电阻电路纯电阻电路(1)电压与电流的关系)电压与电流的关系电压和电流的频率相同电压和电流的频率相同。电压和电流的的初相位相同电压和电流的的初相位相同,相位差为相位差为0。电流与电压的数值之间符合欧姆定律。电流与电压的数值之间符合欧姆定律。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电
11、路22(a)纯电阻电路)纯电阻电路 (b)R上的电压、电流相量图上的电压、电流相量图 (c)R上上u、i、p的变化曲线的变化曲线纯纯电电阻阻电电路路图图2.12 2.12 纯电阻电路电压、电流和功率纯电阻电路电压、电流和功率汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路231纯电阻电路纯电阻电路(2)电阻的功率)电阻的功率电阻是耗能元件。电阻是耗能元件。有功功率:有功功率:交流电的功率规定为一个周期内瞬时功率的平交流电的功率规定为一个周期内瞬时功率的平均值均值。一般交流电器上所标的功率,通常指的是有功功率。一般交流电器上所标的功率,通常指的是有功功率。汽车电路检修基础
12、汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路242纯电感电路纯电感电路(1)电压与电流的关系)电压与电流的关系电压与电流同频率。电压与电流同频率。电压与电流的数值关系为:电压与电流的数值关系为:电压超前电流电压超前电流90。电感具有电感具有“通直阻交通直阻交”的作用。的作用。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路25(a)纯电感电路)纯电感电路 (b)L上的电压、电流相量图上的电压、电流相量图 (c)L上上u、i、p的变化曲线的变化曲线纯纯电电感感电电路路图图2.13 2.13 纯电纯电感感电路电压、电流和功率电路电压、电流和功率汽车电路检修基础汽
13、车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路262纯电感电路纯电感电路(2)电感的功率)电感的功率电感是储能元件。电感是储能元件。无功功率:无功功率:交换功率的最大值交换功率的最大值。有功有功功率为零功率为零。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路27汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路283纯电容电路纯电容电路(1)电压与电流的关系)电压与电流的关系电电流流超前电超前电压压90。电容具有电容具有“隔直通交隔直通交”的作用。的作用。电压与电流同频率。电压与电流同频率。电压与电流的数值关系为:电压与电流的数值关系为:
14、汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路29(a)纯电容电路)纯电容电路 (b)C上的电压、电流相量图上的电压、电流相量图 (c)C上上u、i、p的变化曲线的变化曲线纯纯电电容容电电路路图图2.15 2.15 纯电纯电容容电路电压、电流和功率电路电压、电流和功率汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流电路303纯电容电路纯电容电路(2)电容的功率)电容的功率电容是储能元件。电容是储能元件。无功功率:无功功率:交换功率的最大值交换功率的最大值。有功有功功率为零功率为零。汽车电路检修基础汽车电路检修基础第第2 2章章 正弦交流电路正弦交流
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