汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ).ppt

1、書名：汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) ISBN： 978-7-111-30256-8 作者：馮淵 出版社：機械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,2.1 電容器和電感線圈 2.2 正弦交流電及其相量表示 2.3 電阻電感電容在交流電路中的特性 2.4 RLC串連電路 2.5 感性負載與電容的并聯(lián)電路 功率因數(shù)的提高 2.6 三相交流電路,第二章 正弦交流電路,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,本章要點,1.電容器和電感線圈的基本特性及應(yīng)用常識。 2.正弦交流電的有效值、角頻率、相位與相位差的概念。 3.R、L、C單一元件上，正弦電流與電壓約束關(guān)系

2、。 4.分析和計算簡單正弦交流電路，理解改善功率因數(shù)的意義。 5.三相電源與負載的聯(lián)結(jié)方法，能進行一般的分析計算。,第二章 正弦交流電路,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,2.1 電容器和電感線圈,一、電容器,1.電容器的基本特性,定義電容為,電容器是用來儲存電荷的裝置,電荷，庫侖,電壓，伏特,電容，法拉,圖形符號,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,2.電容器的種類,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,3.電容器的主要參數(shù),標(biāo)稱容量,耐壓,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,4.電容器的串聯(lián)和并聯(lián),串聯(lián),特性：,1）每個電容器上的電荷量相等,

3、2）總電壓等于各電容器電壓之和,3）等效電容倒數(shù)為各電容倒數(shù)和。,4）各電容器分得的電壓與其電容量成反比,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,4.電容器的串聯(lián)和并聯(lián),特性：,1）每個電容器上的電壓相等,2）總電荷等于各電容器電荷之和,3）等效電容為各電容之和。,并聯(lián),汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,5.電容器的充電和放電,充電和放電電路,充電曲線,放電曲線,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,汽車電容式閃光器電路,汽車電工與電子技術(shù)基礎(chǔ) 高職高專 ppt 課件,二、電感線圈,1.電感線圈的基本特性,磁鏈,電流,電感，亨,圖形符號,定義線圈電感為,2.電感

4、線圈的電壓和電流關(guān)系,2.2 正弦交流電流及其相量表示,一、正弦交流電的三要素,1. 最大值與有效值,有效值與最大值的關(guān)系為,有效值可以代替最大值作為正弦交流電的三要素之一。,我們平時所說的交流電的大小和交流電壓表、電流表的讀數(shù)等，都是指有效值。,2頻率與周期,周期 T：變化一周所需的時間 單位：秒(s),角頻率 ：每秒變化的弧度 單位：弧度/秒(rad/s),頻率 f：每秒變化的次數(shù) 單位：赫茲(Hz) .,幾種描述：,三者間的關(guān)系:,3.相位與初相,初相位 ：t = 0 時的相位，稱為初相位,4.相位差,相位差 ：兩個同頻率 正弦量間的初相位之差。,如：,兩個正弦信號的相位關(guān)系,波形圖,兩

5、個正弦信號的相位關(guān)系,波形圖,波形圖,兩個正弦信號的相位關(guān)系,二、正弦交流電的相量表示, 解析式,因前兩種不便于運算，所以引出相量表示法。,有效值相量，,相量符號 包含幅度與相位信息。,所謂相量表示法就是用模值等于正弦量的最大值（或有效值），輻角等于正弦量的初相的復(fù)數(shù)對應(yīng)地表示相應(yīng)的正弦量。,1,j,幅值相量，,相量圖, 相量圖 將同頻率正弦量的相量畫在復(fù)平面上 所得的圖叫做相量圖。,例 試寫出下列正弦量的相量并作出相量圖。,解：,2.3 RLC 在交流電路中的特性,一、電阻元件,1.電壓與電流關(guān)系,有效值關(guān)系：,U=RI,相位關(guān)系：相位相同,相量,2.電路的功率和能量轉(zhuǎn)換, 瞬時功率, 平均

6、功率,二、電感元件,1.電壓與電流關(guān)系,有效值關(guān)系：,XL:感抗，單位,相位關(guān)系：電壓超前電流90,相量關(guān)系式：,2.電路的功率和能量轉(zhuǎn)換, 瞬時功率, 平均功率, 無功功率,無功功率單位 乏爾（Var）,三、電容元件,1.電壓與電流關(guān)系,有效值關(guān)系：,相位關(guān)系：電流超前電壓90,相量關(guān)系式：,或,XC:容抗，單位,2.電路的功率和能量轉(zhuǎn)換, 瞬時功率, 平均功率, 無功功率,無功功率單位 乏爾（Var）,2.4 RLC 串聯(lián)電路,一、電壓與電流關(guān)系,相量關(guān)系式：,復(fù)阻抗：,電抗,電阻,阻抗的單位為歐姆（）,因此：,復(fù)阻抗：,阻抗的模：電路總電壓和總電流有效值之比,阻抗角：總電壓和總電流的相位

7、差。,相量形式的歐姆定律,阻抗三角形,電路的性質(zhì),當(dāng)XLXC時， 0 表示 u 超前 i 電路呈感性 當(dāng)XLXC時， 0 表示 u 滯后 i 電路呈容性 當(dāng)XL=XC時， =0 表示 u 、 i 同相電路呈純阻性（諧振）,阻抗角,一定時，電路性質(zhì)由參數(shù)決定,二、RLC串連電路的功率, 平均功率,總電壓,總電流,u 與 i 的相位差或 該電路的阻抗角,- 功率因數(shù),二、RLC串連電路的功率, 無功功率, 視在功率,(單位：VA),視在功率也稱功率容量，交流電氣設(shè)備是按照規(guī)定了的額定電壓UN 和額定電流IN 來設(shè)計使用的。變壓器的容量就是以額定電壓和額定電流的乘積來表示的即SN=UNIN 。,功率

8、三角形,三、串連諧振,當(dāng)X=XL-XC=0時, 電路相當(dāng)于“純電阻”電路, 其總電壓U和總電流I同相。 電路出現(xiàn)的這種現(xiàn)象稱為“諧振”。, 諧振條件：,感抗=容抗, 諧振頻率：,諧振角頻率,諧振頻率, 諧振特性,1.電路呈電阻性，電路電壓與電流同相,2.電路阻抗的模最小，電流達到最大值,3.諧振時，電感和電容兩端的電壓大小相等，相位相反，互相抵消，對整個電路不起作用。,2.5 功率因數(shù)的提高,一、提高功率因數(shù)的意義, 電源設(shè)備的容量不能得到充分的利用, 增加了線路上的功率損耗和電壓降,二、提高功率因數(shù)的方法,提高功率因數(shù)，常用的方法是與感性負載并聯(lián)電容器。,并聯(lián)電容C的計算公式,2.6 三相交

9、流電路,一、三相電動勢的產(chǎn)生,每個繞組的感應(yīng)電壓 相當(dāng)于一個單相電源,三相交流發(fā)電機產(chǎn)生三個頻率相同，幅值相等，對于選定的參考方向相位依次相差120的一組正弦電壓-對稱三相電動勢。,瞬 時 式,相量 式,從計時起點開始三相交流電依次出現(xiàn)正幅值（或零值）的順序稱為相序。,對稱三相電動勢的瞬時值之和或相量之和為零, 相序,二、三相電源的聯(lián)結(jié),1.三相電源星形（Y）聯(lián)結(jié),將三個繞組末端接在一起，從始端引出三根導(dǎo)線，這種聯(lián)結(jié)方法稱為星形聯(lián)結(jié)。,星形聯(lián)結(jié),簡化圖,端線,端線,端線,相線,星形聯(lián)結(jié)下的兩組電壓, 相電壓：相線與中線間的電壓，u1，u2，u3。, 線電壓：端線與端線間的電壓，u12，u23，

10、u31。,星形聯(lián)結(jié)下的兩組電壓, 線電壓與相電壓的關(guān)系,有效值關(guān)系：,相位關(guān)系：線電壓超前相電壓30,二、三相電源的聯(lián)結(jié),2.三相電源三角形（ ）聯(lián)結(jié),將三個繞組首尾相連并引出三根導(dǎo)線，這種聯(lián)結(jié)方法稱為三角形聯(lián)結(jié)。,三角形聯(lián)結(jié),注意： 三角形聯(lián)結(jié)下只能提供 一組線電壓,三、三相電源和負載的聯(lián)結(jié),1.三相負載的星形（Y）聯(lián)結(jié), 負載相電壓：uU，uV，uW, 負載相電流：iU，iV，iW,負載相電流等于線電流, 中線電流：iN,負載對稱時，中線電流為零，此時，取消中線不會影響各相負載工作。,注意：在三相不對稱負載作星形聯(lián)結(jié)時，各相負載經(jīng)過中線構(gòu)成獨立回路，負載可以在額定電壓下正常工作。而中線一旦

11、斷開，各相負載電壓將不再對稱，負載可能損壞或不能正常工作。因此，中線不允許接熔絲和開關(guān)以確保中線不斷，構(gòu)成三相四線制。,三、三相電源和負載的聯(lián)結(jié),2.三相負載的三角形（ ）聯(lián)結(jié), 負載相電壓等于線電壓, 負載相電流：iUV，iVW，iWU,相電流與線電流的關(guān)系：,三相對稱負載作三角形（ ）聯(lián)結(jié)時，線電流是相電流的 倍,四、三相電功率,當(dāng)負載對稱時，三相總功率為,為相電壓與相電流之間的 相位差或負載的阻抗角,或,同理可得出對稱三相電路無功功率及視在功率,注:因為線電壓及線電流容易測得，而且 三相設(shè)備銘牌標(biāo)的也是線電壓和線電流。 所以功率多由線電壓和線電流算得。,例： 三相交流異步電動機每相阻抗為10，額定相電壓為380V，功率因數(shù)為0.6。電源的線電壓為380V。分別計算電動機接成星形和三角形時的線電流和功率。（2）電動機正常工作時，應(yīng)采用哪種接法？,解：,電動機接成