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贵州电力职业技术学院. 项目 2. 单相正弦交流电路应用及测量. ☆. RL 串联电路电压测量. ☆. 正弦交流电路功率的测量. ☆. RC 串联电路电压测量. ☆. 功率因素的提高. ☆. ☆. 线圈参数的测量. RLC 串联电路的研究. ☆. 变压器同名端的判断. ☆. 电容参数的测量. 项目 2 、 1 : RL 串联电路电压测量. 贵州电力职业技术学院. 能够正确连接 RL 串联电路,并对元件电压进行测量. 能够正确选择及使用测量仪表. 逐步养成强电操作安全习惯. 返回. 民用电安全操作常识. 贵州电力职业技术学院.
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贵州电力职业技术学院 项目2 单相正弦交流电路应用及测量 ☆ RL串联电路电压测量 ☆ 正弦交流电路功率的测量 ☆ RC串联电路电压测量 ☆ 功率因素的提高 ☆ ☆ 线圈参数的测量 RLC串联电路的研究 ☆ 变压器同名端的判断 ☆ 电容参数的测量
项目2、1:RL串联电路电压测量 贵州电力职业技术学院 • 能够正确连接RL串联电路,并对元件电压进行测量 • 能够正确选择及使用测量仪表 • 逐步养成强电操作安全习惯 返回
民用电安全操作常识 贵州电力职业技术学院 • 非特殊情况,不能带电接触线路,否则可能有触电的危险 • 测量完成及改接线路,必须将电源停电后才能进行操作 • 有人正在进行接线操作时,其它人不允许接触合闸开关,以免造成因误操作而使正在接线的人员造成触电 • 发现有人触电,应立即断开电源开关,再对触电者进行施救,并立即向专业医务人员求救
贵州电力职业技术学院 • 良好操作习惯的养成,是在每一个操作细节中逐步形成的,“麻痹大意”是造成事故的罪魁祸首 返回
工频正弦交流电 贵州电力职业技术学院 初相角 最大值Um 周期T 返回
正弦交流电的三要素 贵州电力职业技术学院 • 最大值 • 周期(频率) • 初相角 最大值 角频率 初相角 返回
测试电路 贵州电力职业技术学院 • 1200Ω电阻为两只15W白炽灯并联 • 1.7H电感为日光灯振流器 返回
虚拟仿真测试结果 贵州电力职业技术学院 返回 EWB
实际接线测试 贵州电力职业技术学院 返回
贵州电力职业技术学院 分析测试结果并分小组讨论测试中的问题 测试结果中同可以看出 总电压与各元件电压不满足KVL定理 返回
正弦交流电的有效值 贵州电力职业技术学院 • 直流电源和交流电源在同一时间内供给同一负载电阻电能,如果负载上消耗的电能相同,那么直流电源的电压就是交流电源电压的有效值 有效值是一种能量等效,供给同一负载的能量相同,则直流量的值就是交流量的有效值 有效值只有大小之分,没有正负区别。因此进行正弦交流电量测量时,测量表计没有正负区分
贵州电力职业技术学院 设交流电压为: 有效值为: 有效值就是瞬时值的(平)方(平)均(平方)根值 正弦交流电的有效值和最大值之间存在: 正弦交流电压的表达式 返回
贵州电力职业技术学院 如果将RL串联电路的元件电压作为直角三角形的两个直角边,而总电压作为斜边,再来计算三者关系 ? 为什么两个电阻串联电路的电压又不满足直角三角形的“勾股定理” 电感元件与电阻元件存在不一样的特性 电感元件 返回
线圈通以电流后,在线圈中产生磁场,形成闭合的磁力线,磁力线的大小用磁通线圈通以电流后,在线圈中产生磁场,形成闭合的磁力线,磁力线的大小用磁通 电感元件 贵州电力职业技术学院 表示,N匝线圈产生的磁通称为自感磁链 返回
当电感元件u—i选择为关联参考方向时 贵州电力职业技术学院 • 磁链与形成磁链的电流比称为自感系数L或电感系数, 简称电感 电压与流过的电流的变化率成正比 ☆ 直流电作用下电感线圈相当于短路 ☆ 返回
当电感元件通以电流后,在线圈上会产生磁场,说明电感线圈可以将电能转换为磁场能储藏当电感元件通以电流后,在线圈上会产生磁场,说明电感线圈可以将电能转换为磁场能储藏 贵州电力职业技术学院 返回
电感元件与电阻元件的不同之处 贵州电力职业技术学院 • 电阻满足欧姆定律,电感电压与电流的变化率成正比 • 电感是储能元件,在一定条件下可将储能转换为电能,电阻是耗能元件,能量是不可逆转的 返回
测试波形 测试电路 正弦交流电路中R和L的电压电流关系 贵州电力职业技术学院 • 电阻元件 返回 EWB
测试电路 测试波形 贵州电力职业技术学院 • 电感元件 返回 EWB
对比两元件的波形测试结果 贵州电力职业技术学院 • 电压与电流是同频正弦量 • 电阻元件上的电压与电流相位相同 • 电感元件上电压相位超前电流相位 返回
正弦交流电路的相位关系 贵州电力职业技术学院 • 当计时起点选取在正弦量过零时刻的右面时,初相角为正值,φ>0 • 当计时起点选取在正弦量过零时刻的左面时初相角为负值,φ<0 返回
正弦量的相位差 贵州电力职业技术学院 设两同频正弦量 相位差 两同频正弦量相位差等于初相角之差与时间无关 两同频正弦量的相位差表明:两正弦量过零(到达最大值)的先后顺序。先过零的称为超前,后过零的称为滞后
特殊的相位关系 贵州电力职业技术学院 • 同相 • 正交 • 反相 返回
正弦交流电路中元件的电压电流关系 贵州电力职业技术学院 电流的为参考正弦量 电阻元件的电压 电感元件的电压 返回
电阻元件欧姆定律 贵州电力职业技术学院 • 有效值形式 • 瞬时值形式 返回
电感元件欧姆定律 贵州电力职业技术学院 • 有效值形式 电感元件的欧姆定律只适合于其电压电流的有效值(最大值),不适合瞬时值
贵州电力职业技术学院 令 称为电感的电抗,简称感抗 有效值形式的欧姆定律 感抗的大小不但与自感系数L成正比,而且还与角频率成正比,与所加的电压或电流没有关系。频率越高感抗越大 感抗也只有在正弦交流电路中才有意义。在直流电路中,由于ω=0,电感线圈相当于短路。所以电感元件具有通直(流)阻交(流)的作用
电阻元件瞬时功率 电阻元件、电感元件的功率 贵州电力职业技术学院 平均消耗的功率 平均功率计算方法与直流电路中的计算方法一致。不同之处只是将直流值改为交流的有效值 电阻元件总是在消耗功率,电阻元件是耗能元件
电感元件瞬时功率 贵州电力职业技术学院 电感元件在一个正弦周期内两次与电源进行能量交换,其吸收的能量平均值为0 电感元件不消耗能量
无功功率Q 电感元件的无功功率 贵州电力职业技术学院 无功功率是许多电气设备建立磁场所必须的,不能理解为“无用”功率 电感元件与电源进行能量交换大小的物理量 电感元件与电源进行能量交换的最大值 在电力传输过程中,电感元件与电源进行能量交换的过程中会占用输电线路的容量,使输电线路流过的电流中只能有部分用于传输电能 返回
正弦量的相量表示法 贵州电力职业技术学院 在进行RL串联电路元件电压测量时,将各元件电压分别对应直角三角形的三条边时,三个电压却可以满足三角形形式的KVL定理 运用数学工具相量可以有效地解决RL串联电路各元件之间的直角三角形关系 返回
+j AAA b +1 0 a 贵州电力职业技术学院 正弦量与相量的对应关系 正弦量的有效值对应相量的模;正弦量的初相角对应相量的幅角
+j AAA b +1 0 a 复数(相量)的运算 贵州电力职业技术学院 沿正实轴逆时针转动的幅角为正 返回
将复数化成直角坐标形式,按实部和虚部分别相加(减)进行运算将复数化成直角坐标形式,按实部和虚部分别相加(减)进行运算 复数(相量)的运算(加减运算) 贵州电力职业技术学院 返回
复数(相量)的运算(乘除运算) 贵州电力职业技术学院 • 将复数划成极坐标形式,按模相乘(除)幅角相加(减)进行运算 返回
旋转因子j的意义 贵州电力职业技术学院 一个相量乘以j相当于在相量图上逆时针旋转了90度 返回
两个相量相加的相量图运算 贵州电力职业技术学院 两相量相加的相量图运算法可利用三角形法则进行相量图运算 返回
两个相量相减的相量图运算 贵州电力职业技术学院 两相量相减的相量图与相量相加情况相同,只需将减法改变为加相量的负值,即可进行相量图的加法运算 返回
电阻元件的相量关系 贵州电力职业技术学院 电阻电压 相量形式的欧姆定律 相量形式 电阻电流 相量形式 返回
电感元件的相量关系 贵州电力职业技术学院 电感电流 相量形式的欧姆定律 相量形式 电感电压 相量形式 返回
贵州电力职业技术学院 • 利用相量解释为什么RL串联电路中元件电压关系为直角三角形关系 ※教学互动 返回
RL串联电路的相量分析 贵州电力职业技术学院 电流作为参考相量 两元件电压的相量之和等于总电压 电阻电压相量 电感电压相量 返回
贵州电力职业技术学院 • 运用相量分析法证明两电阻串联时各元件电压之间的关系 返回
相量分析步骤 贵州电力职业技术学院 • 确定一个参考相量 为了分析方便,选取的参考相量要尽可能地直接与其它相量存在明显的关联。因为串联电路所有元件都流过同一电流,串联电路中能直接与其它相量直接关联的量是电流 • 写出其它各元件与参考相量相关的相量 • 画出各个相量 • 分析电路结构,确定相量形式电路定理 KVL,KCL定理 • 将相量的运算形式画成相量图 返回
仿真电路参数计算 贵州电力职业技术学院 电路图 相量图 测量表计只能测出有效值 相量运算 I=0.168(A) 返回
总电流实际接线测试 贵州电力职业技术学院 返回
实测结果总结 贵州电力职业技术学院 运用相量分析方法,解释实测结果 实测中的发现 返回
项目2、2:RC串联电路电压测量 贵州电力职业技术学院 • 能够正确连接RC串联电路,并对元件电压进行测量 • 能够正确选择及使用测量仪表 • 逐步养成强电操作安全习惯 返回
指针式测量仪表的基本使用方法 贵州电力职业技术学院 • 刻度盘的刻度是均匀分布 • 测量表计的档位大于被测量的值 • 表计的档位应尽可能与被测值接近 返回
测试电路 贵州电力职业技术学院 1200Ω电阻两只15W白炽灯并联 4.7uF电容用电容箱结合 返回