《新能源汽車電力電子技術(shù)》課件-任務(wù)3 交流電路

項目二電工基礎(chǔ)PART021.了解正弦交流電的三要素和表示方法。2.了解三相交流電的基本概念、特點及相序。3.掌握交流電路的分析方法及提高功率因數(shù)的方法。4.掌握三相交流電的連接方式及功率的計算方法。任務(wù)目標(biāo)一、正弦交流電（一）正弦交流電的基本概念1.正弦量的三要素（1）振幅。（2）角頻率。（3）初相位。任務(wù)3交流電路2.正弦量的表示方法（1）解析表示法。任務(wù)3交流電路（2）波形表示法。任務(wù)3交流電路（3）向量表示法。①向量的相關(guān)知識。向量是既有大小也有方向的量。②正弦交流電的向量表示法。正弦量的瞬時值可以用旋轉(zhuǎn)矢量在縱軸上的投影值來表示，此種表示方法即為向量表示法。任務(wù)3交流電路（二）電阻、電感、電容元件的交流電路1.單一參數(shù)的正弦交流電路（1）純電阻電路。負載中只有電阻的交流電路稱為純電阻電路。任務(wù)3交流電路（2）純電感電路。電阻為零的線圈稱為純電感線圈，如果將它接到交流電源上，則構(gòu)成了純電感電路。（3）純電容電路。由介質(zhì)損耗很小、絕緣電阻很大的電容器組成的交流電路，可以看成純電容電路。任務(wù)3交流電路2.電阻、電感、電容器的串聯(lián)電路（1）電流與電壓的頻率關(guān)系。（2）電流與電壓的相位關(guān)系。（3）電流與電壓的數(shù)量關(guān)系。任務(wù)3交流電路（三）功率與功率因數(shù)的提高1.功率的定義功率是指物體在單位時間內(nèi)所做功的多少，它是用來表征做功快慢的物理量。2.功率的測量與計算（1）視在功率。視在功率表示交流電器設(shè)備容量的量，用字母S表示，單位為伏安（VA）或千伏安（kVA）。S=UI任務(wù)3交流電路（2）瞬時功率。電路在某一瞬間吸收或放出的功率稱為瞬時功率，即p=ui。瞬時功率有正有負，正表示網(wǎng)絡(luò)從電源吸收功率；負表示網(wǎng)絡(luò)向電源回饋功率。任務(wù)3交流電路（3）平均功率。電路在電流變化一個周期內(nèi)瞬時功率的平均值稱為平均功率或有功功率。①電阻的平均功率。②電感的平均功率。③電容的平均功率。任務(wù)3交流電路（4）無功功率。無功功率是指在具有電抗的交流電路中，電場或磁場在一定周期內(nèi)，一部分從電源吸收能量，另一部分則釋放能量，使整個周期內(nèi)平均功率為零，依靠建立交變磁場使能量在電源和電抗元件之間不斷交換。①電感的無功功率。②電容的無功功率。任務(wù)3交流電路3.功率因數(shù)的提高（1）提高自然功率因數(shù)。①選擇合適的電動機容量，減少電動機無功消耗。②對于平均負荷小于其額定容量40%左右的輕載電動機，可將線圈改為三角形接法。③合理配置變壓器，恰當(dāng)選擇其容量。任務(wù)3交流電路（2）人工補償法。人工補償法多采用在感性負載上并聯(lián)電容器的方法。電力系統(tǒng)中的負載大部分是感性的，在交流電路中，純電阻電路負載中的電流與電壓同相位；純電感負載中的電流滯后于電壓90°；純電容的電流則超前于電壓90°，電容中的電流與電感中的電流相差180°，能互相抵消。任務(wù)3交流電路（四）諧振電路1.串聯(lián)諧振在串聯(lián)電路發(fā)生的諧振稱為串聯(lián)諧振，其電路圖和向量圖如下圖所示。任務(wù)3交流電路2.并聯(lián)諧振在并聯(lián)電路發(fā)生的諧振稱為并聯(lián)諧振，其電路圖和向量圖如右圖所示。任務(wù)3交流電路二、三相交流電（一）三相交流電的基本概念1.定義由三個幅值相等、頻率相同、相位互差120°的單相交流電源構(gòu)成的電源為三相電源。由三相電源構(gòu)成的電路稱為三相電路。任務(wù)3交流電路2.特點（1）在尺寸相同的情況下，三相發(fā)電機比單相發(fā)電機輸出功率大。（2）在輸電距離、輸電電壓、輸送功率和線路損耗相同的條件下，三相輸電比單相輸電可節(jié)省25%的有色金屬。（3）單相電路的瞬時功率隨時間變化，而對稱三相電路的瞬時功率是恒定的，這使得三相電動機具有恒定轉(zhuǎn)矩，比單相電動機性能好，結(jié)構(gòu)更加簡單，維護方便。任務(wù)3交流電路3.相序三相電路中，每一相依次用U、V、W表示，分別稱為U相、V相和W相，其電路圖和波形圖如下圖所示。三相電源每相電壓出現(xiàn)最大值或最小值的先后次序稱為相序。任務(wù)3交流電路（二）三相交流電的連接1.三相電源的連接方式（1）星型連接。將三個繞組的末端U2、V2、W2相連，三個繞組的連接點稱為中性點或零點，用字母N表示。從中性點引出的導(dǎo)線稱為中性線或零線。三相繞組的三個始端U1、V1、W1引出的線稱為相線或端線，又稱為火線。引出中性線的電源稱為三相四線制電源，不引出中性線的供電方式稱為三相三線制。任務(wù)3交流電路任務(wù)3交流電路（2）三角形連接。將三相電源首尾相接形成閉環(huán)，在電源的三個連接點分別向外引出三根火線，如右圖所示。三相電源繞組作三角形連接時，線電壓等于電源繞組的感應(yīng)電壓，只提供一種供電方式；不允許首尾端反接，否則會在三角形環(huán)路中引起大電流而致使電源過熱燒損。任務(wù)3交流電路2.三相負載的連接方式（1）星型連接。三相負載的星型連接是把三相負載分別接到三相電源的一根相線和中性線的接法，三相負載的星型連接也叫做Y形連接。三相負載的星型連接中各相負載的額定電壓等于電源的相電壓。任務(wù)3交流電路（2）三角形連接。三相負載的三角形連接是把三相負載分別接到三相電源的兩根相線之間，使負載作三角形