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1、书名：汽车电工与电子技术基础 ISBN： 978-7-111-30256-8 作者：冯渊 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,2.1 电容器和电感线圈 2.2 正弦交流电及其相量表示 2.3 电阻电感电容在交流电路中的特性 2.4 RLC串连电路 2.5 感性负载与电容的并联电路 功率因数的提高 2.6 三相交流电路,第二章 正弦交流电路,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,本章要点,1.电容器和电感线圈的基本特性及应用常识。 2.正弦交流电的有效值、角频率、相位与相位差的概念。 3.R、L、C单一元件上，正弦电流与电压约束关系

2、。 4.分析和计算简单正弦交流电路，理解改善功率因数的意义。 5.三相电源与负载的联结方法，能进行一般的分析计算。,第二章 正弦交流电路,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,2.1 电容器和电感线圈,一、电容器,1.电容器的基本特性,定义电容为,电容器是用来储存电荷的装置,电荷，库仑,电压，伏特,电容，法拉,图形符号,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,2.电容器的种类,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,3.电容器的主要参数,标称容量,耐压,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,4.电容器的串联和并联,串联,特性：,1）每个电容器上的电荷量相等,

3、2）总电压等于各电容器电压之和,3）等效电容倒数为各电容倒数和。,4）各电容器分得的电压与其电容量成反比,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,4.电容器的串联和并联,特性：,1）每个电容器上的电压相等,2）总电荷等于各电容器电荷之和,3）等效电容为各电容之和。,并联,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,5.电容器的充电和放电,充电和放电电路,充电曲线,放电曲线,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,汽车电容式闪光器电路,汽车电工与电子技术基础 高职高专 ppt 课件,二、电感线圈,1.电感线圈的基本特性,磁链,电流,电感，亨,图形符号,定义线圈电感为,2.电感

4、线圈的电压和电流关系,2.2 正弦交流电流及其相量表示,一、正弦交流电的三要素,1. 最大值与有效值,有效值与最大值的关系为,有效值可以代替最大值作为正弦交流电的三要素之一。,我们平时所说的交流电的大小和交流电压表、电流表的读数等，都是指有效值。,2频率与周期,周期 T：变化一周所需的时间 单位：秒(s),角频率 ：每秒变化的弧度 单位：弧度/秒(rad/s),频率 f：每秒变化的次数 单位：赫兹(Hz) .,几种描述：,三者间的关系:,3.相位与初相,初相位 ：t = 0 时的相位，称为初相位,4.相位差,相位差 ：两个同频率 正弦量间的初相位之差。,如：,两个正弦信号的相位关系,波形图,两

5、个正弦信号的相位关系,波形图,波形图,两个正弦信号的相位关系,二、正弦交流电的相量表示, 解析式,因前两种不便于运算，所以引出相量表示法。,有效值相量，,相量符号 包含幅度与相位信息。,所谓相量表示法就是用模值等于正弦量的最大值（或有效值），辐角等于正弦量的初相的复数对应地表示相应的正弦量。,1,j,幅值相量，,相量图, 相量图 将同频率正弦量的相量画在复平面上 所得的图叫做相量图。,例 试写出下列正弦量的相量并作出相量图。,解：,2.3 RLC 在交流电路中的特性,一、电阻元件,1.电压与电流关系,有效值关系：,U=RI,相位关系：相位相同,相量,2.电路的功率和能量转换, 瞬时功率, 平均

6、功率,二、电感元件,1.电压与电流关系,有效值关系：,XL:感抗，单位,相位关系：电压超前电流90,相量关系式：,2.电路的功率和能量转换, 瞬时功率, 平均功率, 无功功率,无功功率单位 乏尔（Var）,三、电容元件,1.电压与电流关系,有效值关系：,相位关系：电流超前电压90,相量关系式：,或,XC:容抗，单位,2.电路的功率和能量转换, 瞬时功率, 平均功率, 无功功率,无功功率单位 乏尔（Var）,2.4 RLC 串联电路,一、电压与电流关系,相量关系式：,复阻抗：,电抗,电阻,阻抗的单位为欧姆（）,因此：,复阻抗：,阻抗的模：电路总电压和总电流有效值之比,阻抗角：总电压和总电流的相位

7、差。,相量形式的欧姆定律,阻抗三角形,电路的性质,当XLXC时， 0 表示 u 超前 i 电路呈感性 当XLXC时， 0 表示 u 滞后 i 电路呈容性 当XL=XC时， =0 表示 u 、 i 同相电路呈纯阻性（谐振）,阻抗角,一定时，电路性质由参数决定,二、RLC串连电路的功率, 平均功率,总电压,总电流,u 与 i 的相位差或 该电路的阻抗角,- 功率因数,二、RLC串连电路的功率, 无功功率, 视在功率,(单位：VA),视在功率也称功率容量，交流电气设备是按照规定了的额定电压UN 和额定电流IN 来设计使用的。变压器的容量就是以额定电压和额定电流的乘积来表示的即SN=UNIN 。,功率

8、三角形,三、串连谐振,当X=XL-XC=0时, 电路相当于“纯电阻”电路, 其总电压U和总电流I同相。 电路出现的这种现象称为“谐振”。, 谐振条件：,感抗=容抗, 谐振频率：,谐振角频率,谐振频率, 谐振特性,1.电路呈电阻性，电路电压与电流同相,2.电路阻抗的模最小，电流达到最大值,3.谐振时，电感和电容两端的电压大小相等，相位相反，互相抵消，对整个电路不起作用。,2.5 功率因数的提高,一、提高功率因数的意义, 电源设备的容量不能得到充分的利用, 增加了线路上的功率损耗和电压降,二、提高功率因数的方法,提高功率因数，常用的方法是与感性负载并联电容器。,并联电容C的计算公式,2.6 三相交

9、流电路,一、三相电动势的产生,每个绕组的感应电压 相当于一个单相电源,三相交流发电机产生三个频率相同，幅值相等，对于选定的参考方向相位依次相差120的一组正弦电压-对称三相电动势。,瞬 时 式,相量 式,从计时起点开始三相交流电依次出现正幅值（或零值）的顺序称为相序。,对称三相电动势的瞬时值之和或相量之和为零, 相序,二、三相电源的联结,1.三相电源星形（Y）联结,将三个绕组末端接在一起，从始端引出三根导线，这种联结方法称为星形联结。,星形联结,简化图,端线,端线,端线,相线,星形联结下的两组电压, 相电压：相线与中线间的电压，u1，u2，u3。, 线电压：端线与端线间的电压，u12，u23，

10、u31。,星形联结下的两组电压, 线电压与相电压的关系,有效值关系：,相位关系：线电压超前相电压30,二、三相电源的联结,2.三相电源三角形（ ）联结,将三个绕组首尾相连并引出三根导线，这种联结方法称为三角形联结。,三角形联结,注意： 三角形联结下只能提供 一组线电压,三、三相电源和负载的联结,1.三相负载的星形（Y）联结, 负载相电压：uU，uV，uW, 负载相电流：iU，iV，iW,负载相电流等于线电流, 中线电流：iN,负载对称时，中线电流为零，此时，取消中线不会影响各相负载工作。,注意：在三相不对称负载作星形联结时，各相负载经过中线构成独立回路，负载可以在额定电压下正常工作。而中线一旦

11、断开，各相负载电压将不再对称，负载可能损坏或不能正常工作。因此，中线不允许接熔丝和开关以确保中线不断，构成三相四线制。,三、三相电源和负载的联结,2.三相负载的三角形（ ）联结, 负载相电压等于线电压, 负载相电流：iUV，iVW，iWU,相电流与线电流的关系：,三相对称负载作三角形（ ）联结时，线电流是相电流的 倍,四、三相电功率,当负载对称时，三相总功率为,为相电压与相电流之间的 相位差或负载的阻抗角,或,同理可得出对称三相电路无功功率及视在功率,注:因为线电压及线电流容易测得，而且 三相设备铭牌标的也是线电压和线电流。 所以功率多由线电压和线电流算得。,例： 三相交流异步电动机每相阻抗为10，额定相电压为380V，功率因数为0.6。电源的线电压为380V。分别计算电动机接成星形和三角形时的线电流和功率。（2）电动机正常工作时，应采用哪种接法？,解：,电动机接成