电路与电气设备
1H411040 电路与电气设备
一、交流电的基本概念
交流电是指大小和方向随时间作周期性变化的电流（或电压、电动势）。正弦交流电是指按正弦规律变化的交流电。
（一）正弦交流电的基本物理量和三要素
１．瞬时值：任意时刻正弦交流电的数值称为瞬时值。
２．最大值：交流电在变化中出现的最大瞬时值称为最大值（或峰值、振幅）。
３．周期：交流电每变化一次所需的时间称为周期。
４．频率：交流电在１s内变化的次数称为频率。
５．角频率：角频率是指交流电在１s内变化的电角度。
周期、频率、角频率都反映交流电变化的快慢，周期与频率互为倒数。
６．初相角
７．相位差
８．有效值
二、单一参数元件交流电话
交流电路中交流负载一般由电阻Ｒ、电感（线圈）Ｌ、电容Ｃ元件组成。这些电路元件仅由Ｒ、Ｌ、Ｃ三个参数中的一个来表征其特性，这种电路称为单一参数元件交流电路。
（一）电阻电路
只具有电阻的交流电路称为纯电阻电路。
（二）电感电路
只具有电感的交流电路称为纯电感电路。
（三）电容电路
只有电容的交流电路称为纯电容电路。
三、RLC串联电路及电路谐振
（一）RLC串联电路
由电阻、电感和电容组成的串联电路称为RLC串联电路，如图1H411041所示。
４．功率
（１）视在功率Ｓ：又称表观功率，单位为ＶＡ（或kＶＡ）。
（２）有功功率Ｐ：有功功率等于电阻两端电压与电流的乘积，也等于视在功率乘以功率因数。
（３）无功功率Ｑ：无功功率等于视在功率乘以功率因数角的正弦值。
５．功率因数
有功功率与视在功率的比值反映了电路对电源功率的利用率，称为功率因数。
掌握三相交流电路联接方法
掌握三相交流电路联接方法
二、三相四线制
把发电机三个线圈的末端连接在一起，成为一个公共端点（称中性点），用符号“Ｎ”表示，把首端作为与外电路连接的端点。这种连接形式称为电源的星形连接。
三根相线及中线的文字符号分别为Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３和Ｎ，并分别用黄、绿、红色标识三根相线，中线用淡蓝色来标识。
由三根相线和一根中线构成的供电系统称为三相四线制供电系统，三相四线制可输送两种电压：一种是端线与端线之间的电压，叫线电压；另一种是端线与中线间的电压，叫相电压，且线电压是相电压的√3倍。
三、三相负载的星形联接
把三相负载分别接在三相电源的一根端线和中线之间的接法，称为三相负载的星形联接。
三相对称负载作星形联接时的中线电流为零。
四、三相负载的三角形联接
把三相负载分别接在三相电源的每两根端线之间，称为三相负载的三角形联接。
在对称三相电压作用下，流过对称三相负载中每相负载的电流应相等，而各相电流间的相位差仍为120°，而线电流是相电流的√3倍。
负载作三角形联接时的相电压比作星形联接时的相电压要高√3倍。
一、变压器的分类
变压器是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的静止电器。
１．按照用途分
主要有电力变压器、调压变压器、仪用互感器和供特殊电源用的变压器（如整流变压器，电炉变压器）。
２．按照绕组数目分
主要有双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器。
３．按照相数分
主要有单相变压器、充气式变压器和油浸式变压器。
４．按照冷却方式分
主要有干式变压器、充气式变压器和油浸式变压器。
５．按照调压方式分
主要有无载调压变压器、有载调压变压器和自动调压变压器。
综上所述，变压器是利用电磁感应原理，将原绕组吸收的电能传送给副绕组所连接的负
载，实现能量的传送；使匝数不同的原、副绕组中感应出大小不等的电动势，实现电压等级变换。
三、基本结构
三相油浸式电力变压器主要由铁芯、绕组及其他部件组成。
１．铁芯
铁芯构成变压器的磁路和固定绕组及其他部件的骨架。
２．绕组
绕组是变压器的电路部分，原绕组吸取电源的能量，副绕组向负载提供电能。
３．其他部件
（１）油箱
变压器的器身旋转在灌有高绝缘强度、高燃点变压器油的油箱内。
变压器运行时产生的热量，通过变压器油在油箱内发生对流，将热量传送至油箱壁及共
上的散热器，再向周围空气或冷却水辐射，达到散热的目的。
（三）运行特性
变压器的效率特性是指变压器的传输效率与负载电流的关系。
