学员手册
第二节:交流电
一、单相电三要素
u=Umsin(ωt+θ)
几个知识要点:
1、交流电的三要素:最大值、角频率、初相角 2、角速度:ω=2πf
3、有效值:以一个周期内发热相当于同等发热的直流电来表示有效值。 以电流为例:
一般所说的电流、电压都是指有效值。
4、交流电最大值和有效值的关系 Im=√2I 5、万用表测量交流电压和电流的指示值是有效值 例:关于交流电路的计算
220V工频的公式会写吗?如已知电流为1A,α=0。 ω=2πf=2*3.14*50=314 i=Imsin(ωt+α)=√2 sin314t
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二、单相电计算
(一)对纯电阻电路,交流电路如何算?
用U、I的有效值来计算,方法与直流电路相同。只是写出函数时,要按三要素公司来写。 例:1A直流、1A交流同时通过一个电阻,如何计算有效值?
I2Rt=I221Rt+I2Rt I=√I21+I2 2=√2 =1.414 (二)相同频率交流电流加减
i1=Im1sin(ωt+α)=√2 I1 sin(ωt+α1)
i2=Im2sin(ωt+α)=√2 I2 sin(ωt+α2)
根据平行四边形计算。
把握有效值相加的原则:也就是说,相加后的合成电流发热与两个电流单独发热的和相等。 I2Rt=I12Rt+I22Rt I= √I12+I22 (三)复阻抗
如果不是电阻电路,包括L、C等,就需要按复数方法计算,涉及三角函数相关算法,本次不要求掌握细节,但要懂得基本概念。
如下图的RLC电路:
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R
L C 图1-2:RLC电路
复阻抗=R+jX =R+j(XL-XC) =R+j(ωL-1/ωC) 其中:
电阻=R、电抗=X 感抗=XL= ωL 容抗=XC=1/ωC
如果电抗=0,则为纯电阻电路,<0则为容性电路,>0则为感性电路。
记住如下特点:电感电路电压超前于电流,电容电路电流超前于电压。具体相位差,需要计算确定。
三、三相交流电
(一)概念 B A O
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C
图1-3:Y形接法的变压器
波形图:
图1-4:三相交流电波形
相位关系:三相电压、电流ABC依次相差120度。 (二)对称星形接法
线电压与相电压,线电流与相电流关系
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电压关系:U线=√3U相 电流关系:I线= I相
(三)对称角形接法
线电压与相电压,线电流与相电流关系
电压关系:U线=U相 电流关系:I线=√3 I相。
四、单相变压器的三种功率
有功功率P=UIcosφ
无功功率Q= UIsinφ 视在功率S=UI S2=P2+Q2
五、三相变压器的功率
有功功率P=√3UIcosφ 无功功率Q= √3UIsinφ 视在功率S=√3UI UI指线电压、线电流 S2=P2+Q2
六、中性线的作用
中性线的作用:
1、获得220VAC的相电压。
2、在三相负荷不均衡时,把每相电压始终钳制在220VAC。
如果出现中性线开路,在负荷不均衡时,将造成三相电压不平衡,直接导致电器损坏。如电动机三相不平衡,可能导致转速下降,发热甚至烧毁。 其它用电电器过压或欠压,不能正常工作。
本节要点复习:
(1)直流电路的计算。 (2)单相交流电的三要素。 (3)复阻抗的算法。
(4)三相交流电的电压、电流关系。
(5)了解功率、功率因素等概念和算法。
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第二章
电子技术基础
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第一节:常用元件参数与选用
电阻、电容、二极管、三极管、可控硅、IGBT、MOSFET
一、电阻
1、电阻有金属膜、线绕、瓷、碳膜等多种。最常用的是金属膜电阻。 2、主要参数:阻值、功率 3、电阻阻值系列:
精度为5%的碳膜电阻,以欧姆为单位的标称值:
10、11、12、13、15、16、18、20、22、24、27、30、33、36、39、43、47、51、56、62、68、75、82、91
精度为1%的电阻还有许多标称值。 4、色环电阻:
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图2-1:色环电阻 (1)四色环电阻:
第一色环是十位数,第二色环是个位数,第三色环是应乘颜色次幂,第四色环是误差。 例:
棕 红 红 金
其阻值为:12×102=1.2K,误差为±5%。
(2)五色环电阻:
五色环电阻前三环为电阻有效值,第四环为10的颜色次幂,最后一环为误差。 例子:
红 红 黑 棕 金
其电阻为:220×101=2.2K,误差为±5%
如果第五条色环为黑色,一般用来表示为绕线电阻器,第五条色环如为白色,一般用来表示为保险丝电阻器。 色环对照表: 银 金 黑 棕 红 橙 黄 绿 兰 紫 灰 白 无 对应数 — — 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 — 指数 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 —