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,南京理工大学电光学院,电路与电子学,*,电路与电子学,13,第,3,章 正弦交流电路,3.1,正弦交流电的基本概念,3.2,正弦量的相量表示法,3.3,正弦交流电路的电阻元件,3.4,正弦交流电路的电感元件,3.5,正弦交流电路的电容元件,3.6,基尔霍夫定律的相量形式,3.7,阻抗与导纳,3.8,复杂正弦交流电路的分析与计算,3.9,正弦交流电路的功率及功率因数的提高,目 录,习题,3.1,习题,3.1,列写电路的输入阻抗,Z,和输入导纳,Y,。,（课后,3.17(C),）,习题,3.2,习题,3.2,已知电流表,A1,读数,3.6A,，,A3,读数为,6A,，若,u(t),超前,i,1,(t)30,度，求,I,2,；若,u(t),超前,i,1,(t)30,度，,再求,I,2,。（课后,3.20,）,.,.,习题,3.3,习题,3.3 Us=200V,，,R,1,R,2,4,欧，,R,3,2,欧。,X,L,2,欧，,X,C,6,欧。试求电压,U,0,。（课后,3.31,）,.,.,习题,3.4,习题,3.4 I,1,=22A,，,I,2,10A,，,I,30A,，,R,1,10,欧，,f,50Hz,，试求,R,2,和,L,，电路的功率因数，,P,、,Q,、,S,。,（课后,3.35,）,第,4,章 三相交流电路,4.1,三相交流电源,4.2,对称三相电路的联接,4.3,对称三相电路的分析,4.4,不对称三相电路的分析,4.5,三相电路的功率,目 录,4.1,三相交流电源,三相系统是目前最普遍且最经济的多相系统。三相电力,系统是由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分构成,的。,几乎所有发电和输电都采用三相制，工作频率,50,或,60Hz,需要单相或两相可以直接从三相电源获得，无需单独产生,三相电源的每一相瞬时功率恒定（无波动），因此，功率,传输平稳，且避免了三相设备的振动,同样能量的功率传输，三相比单相更经济（节省输电线材）,4.1,三相交流电源,在两磁极中间，放一个线圈,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,N,S,A,X,e,三相电动势的产生,4.1,三相交流电源,若保持线圈位置不动，让磁极等速旋转，,线圈中同样可得到单相交流电动势,N,S,A,X,e,4.1,三相交流电源,定子,机座,A,Y,C,B,Z,X,三个定子绕组,AX,、,BY,和,CZ,对称地安放在定子铁心的内圆周的槽中。,三相电动势的产生,A,、,B,、,C,为首端；,X,、,Y,、,Z,为末端。,三绕组在空间上,彼此间隔,120,。,4.1,三相交流电源,定子,机座,A,Y,C,B,Z,X,转子,I,S,N,转子是旋转的电磁铁。它的铁心上绕有励磁绕组。选择合适的铁心端面形状和励磁绕组分布规律，使励磁绕组中通以直流时，产生在转子和定子间气隙中的磁感应强度，沿圆周按正弦规律分布。,当转子恒速旋转时，,AX,、,BY,、,CZ,三绕组的两端将分别感应振幅相等、频率相同的三个正弦电压,u,A,(,t,),、,u,B,(,t,),、,u,C,(,t,),。如果指定它们的参考方向都由首端指向末端，则,初相互相差,120,。,4.1,三相交流电源,三相电动势的产生,+,_,N,S,定子,转子,三相发电机,t,0,U,m,相量图,三个正弦电源幅度、频率相同，但相位各相差,120,4.1,三相交流电源,三相电压,指三个最大值相等，角频率相同而初相位不同的正弦电压,若初相互差 时，则称为,对称三相电压,以,u,A,为参考正弦量，它们的瞬时值表达式为：,式中,为正弦电压变化的角频率，,U,m,为相电压幅值,三相电压,有效值相量表示为：,4.1,三相交流电源,4.1,三相交流电源,三相电压,若将一组对称三相电压作为一组电源的输出，则构成,一组对称三相电源,+,_,.,.,A,X,A,相,+,_,.,.,B,Y,B,相,+,_,.,.,C,Z,C,相,A,、,B,、,C,为始端，,X,、,Y,、,Z,为末端,4.1,三相交流电源,其波形如下图所示：,u,0,对称三相电源的三个相电压瞬时值之和为零：,u,A,+,u,B,+,u,C,0,或：,4.1,三相交流电源,相 序,对称三相电压到达正（负）最大值的先后次序,ABCA,：,顺序,ACBA,：,逆序,本章无特殊说明，三相电源的相序均是顺序,4.2,对称三相电路的联接,对称三相电路的星形联结,.,+,_,+,_,+,_,A,B,C,.,Z,Z,Z,A,B,C,N,N,三相四线制,三相负载,4.2,对称三相电路的联接,常用术语,端线,：,由电源始端引出的联接线,中线：,联接,N,、,N,的联接线,相电压：,每相电源（负载）的端电压,线电压：,两端线之间的电压,相电流：,流过每相电源（负载）的电流,线电流：,流过端线的电流,中线电流：,流过中线的电流,4.2,对称三相电路的联接,线电压与相电压的关系,4.2,对称三相电路的联接,线电压与相电压的关系,相电压对称，线电压也对称,线电压超前对应相电压,4.2,对称三相电路的联接,线电流与相电流的关系,4.2,对称三相电路的联接,（对称三相电路）星形联结,1.,三相四线制,求负载的相电流和相电压,.,+,_,+,_,+,_,A,B,C,.,Z,Z,Z,A,B,C,N,N,Z,l,Z,N,Z,l,Z,l,4.2,对称三相电路的联接,解：,4.2,对称三相电路的联接,一相计算等效电路,中线阻抗不起作用,Z,l,+,_,+,_,Z,A,N,A,N,4.2,对称三相电路的联接,（对称三相电路）星形联结,2.,三相三线制,其余与四线相同,.,+,_,+,_,+,_,A,B,C,.,Z,Z,Z,A,B,C,N,N,Z,l,Z,l,Z,l,4.2,对称三相电路的三角形联接,对称三相电路的三角形联结,+,_,+,_,+,_,A,B,C,Z,Z,Z,A,B,C,.,.,.,.,.,.,必须注意,：,如果任何一相电源接法相反，三个相电压之,和将不为零，在三角形联接的闭合回路中将产生很大的,环行电流,，造成严重恶果,线电压与相电压的关系：,4.2,对称三相电路的三角形联接,线电流与相电流的关系,4.2,对称三相电路的三角形联接,线电流与相电流的关系,相电流对称，线电流也对称,线电流滞后对应相电流,4.2,对称三相电路的三角形联接,工程上根据,线电压,和,负载额定工作电压,决定联结方式,我国供电系统线电压为,380V,，相电压为,220V,，用电,负载应按额定电压要求决定其联结方式,4.2,对称三相电路的三角形联接,（对称三相电路）三角形联结,+,_,+,_,+,_,A,B,C,Z,Z,Z,A,B,C,.,.,.,.,.,.,4.2,对称三相电路的三角形联接,
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