3—4 RLC串联电路（ 课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（劳动版）

1 3—4 RLC串联电路 1.理解交流电路中电抗、阻抗和阻抗角的概念。 2.了解RLC串联电路中电压与电流之间的相位关系和数量关系。 3.了解电压三角形、阻抗三角形和功率三角形的应用。 4．理解视在功率和功率因数的概念，了解提高功率因数的意义和方法。 学习目标 2 3—4 RLC串联电路 一、电压与电流的关系 二、功率和功率因数 3 3—4 RLC串联电路 一、电压与电流的关系 RLC串联电路 RLC串联电路如图所示。 RLC串联电路的总电压瞬时值等于多个元件上电压瞬时值之和，即 4 3—4 RLC串联电路 一、电压与电流的关系 理论分析表明，总电压的有效值应按下式计算： 5 3—4 RLC串联电路 一、电压与电流的关系 图3—24中，φ称为阻抗角，它就是总电压与电流的相位差，即 ＲＬＣ串联电路电压和阻抗示意图 6 3—4 RLC串联电路 一、电压与电流的关系 为了便于记忆，用图所示的三个三角形分别表示总电压U与分电压UR、UX的关系,阻抗Z与电阻R、电抗X的关系，视在功率S与有功功率P、无功功率Q的关系。 电压三角形、阻抗三角形和功率三角形 7 3—4 RLC串联电路 一、电压与电流的关系 在RLC串联电路中，由于R、L、C参数以及电源频率f的不同，电路可能出现以下三种情况。 (1)电感性电路 （2）电容性电路 （3）电阻性电路 8 3—4 RLC串联电路 二、功率和功率因数 将上图中电压三角形的各边乘以电流，便可得到功率三角形。 RLC串联电路的总电压与总电流有效值的乘积定义为视在功率，用S表示，单位为伏安（V·A）。视在功率并不代表电路中消耗的功率，它常用于表示电源设备的容量。负载消耗的功率要视实际运行中负载的性质和大小而定。视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系为 式中， ,称为功率因数。 9 3— 5 三相交流电 1.了解三相交流电的产生和特点，掌握三相四线制电源的线电压与相电压的关系，理解中线的作用。 2.了解三相对称负载星形联结和三角形联结的特点和应用。 3.了解汽车三相交流发电机的结构。 学习目标 10 3— 5 三相交流电 一、三相交流电的产生 二、三相交流电的供电方式 三、三相负载的连接方式 11 3— 5 三相交流电 一、三相交流电的产生 三相交流发电机示意图 a）定子、转子横截面图 b)定子绕组空间结构图 c)三相绕组及其电动势 图所示为三相交流发电机的示意图。与单相交流发电机相似，三相交流发电机也是由定子和转子组成。 12 3— 5 三相交流电 一、三相交流电的产生 如上图所示，当转子的N极转到U1处时，U相的电动势达到正的最大值。经过120°后，转子的N极转到V1处，V相的电动势达到正的最大值。同理，再由此经过120°后，W相的电动势达到正的最大值，如此周而复始。这三相电动势的相位互差120°。 13 3— 5 三相交流电 一、三相交流电的产生 若以U相为参考正弦量，可得三相正弦交流电动势eU、eV、eW的解析式如下： 势的波形图eU、eV、eW的波形图如图所示。 三相对称电动势的波形图 14 3— 5 三相交流电 二、三相交流电的供电方式 中性点和中性线 1．三相四线制供电 （1）中性点、中性线和零点、零线 三相交流发电机绕组的三个末端U2、V2、W2连在一起，成为一个公共点，称为中性点，用N表示。从中性点引出的输电线称为中性线，简称中线，如图所示。 15 3— 5 三相交流电 1．三相四线制供电 接地的中性点称为零点，接地的中性线称为零线，如图所示。 零点和零线 16 3— 5 三相交流电 1．三相四线制供电 （2）相线、相电压和线电压 由三相绕组的始端U1、V1、W1引出的三根输电线称为相线或端线，俗称火线，常用L1、L2、L3表示，如图所示。 相线、相电压和线电压 17 3— 5 三相交流电 2．三相五线制供电 三相五线制供电是在三相四线制供电的基础上，另增加一根专用保护线（也称保护零线）与接地网相连，能更好地起到保护作用。保护零线一般用黄绿相间色作为标志。按照规定，单相三孔插座的接线必须遵循左零（N）右相（L）上接地（PE）的原则，如图所示。 三相五线制供电 18 3— 5 三相交流电 3．三相三线制供电 三相三线制供电就是三相电源星形联结时，中性线不引出，有三根相线对外供电，如图所示。 三相三线制供电 19 3— 5 三相交流电 三、三相负载的连接方式 三相负载的星形联结 1．三相负载的星形联结 把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中性线之间的接法称为三相负载的星形联结（常用“Y”标记），如图所示。 20 3— 5 三相交流电 2．三相负载的三角形联结 把三相负载分别接在三相电源每两根相线之间的接法称为三角形联结（常用“△”标