一、歐姆定律
導(dǎo)體中的電流I和導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，和導(dǎo)體的電阻R成反比，即I=U/R 這個規(guī)律叫做歐姆定律。如果知道電壓、電流、電阻三個量中的兩個，就可以根據(jù)歐姆定律求出第三個量，即I=U/R，R＝U／I，U＝IR在交流電路中，歐姆定律同樣成立，但電阻R應(yīng)該改成阻抗Z，即I＝U／Z
二、功率因數(shù)
1、電源的總功率中應(yīng)包括電阻的有功功率和電感的無功功率，這個總功率稱為視在功率，符
號為S，單位是V•A（伏安）。視在功率與有功功率和無功功率的大小關(guān)系是：S=√P2+Q2L
有功功率占視在功率中的比例稱為功率因數(shù)，符號為cosΦ，cosΦ=P÷S=UR÷U=R÷Z。cosΦ的值從0到1，值越大說明有功功率占視在功率的份額越大，也說明電能的利用率越高。由于無功功率只是與電源交換能量，而不是將電能轉(zhuǎn)換為其它可用能量，但交換能量的電流在電路中流動，會在電路的電阻上轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉一部分電能，因此，無功功率越小越好。
2、功率因數(shù)的提高，電感性電路中電流的相位落后于電壓，角度在0°～90°之間。其中電阻的成分越大，電流落后于電壓的角度越小，cosΦ值越大；電阻的成分越小，電流落后于電壓的角度越大，cosΦ值越小。由于電感的無功功率占有電源的容量，并在線路上消耗一定的能量，在生產(chǎn)中，希望電感的無功功率越小越好。電容在電路中，流過電容的電流比電壓越前90°，恰好與電感電路中電流電壓的相位關(guān)系相反，也就是說兩者與電源交換能量的時間不同。電感從電源吸取能量轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍軙r，正好是電容將其儲備的電能返還電源的時候，如果把這兩個組件接在一起，電感所需能量可由電容提供一部分，而電容充電時所需電能也恰好能由電感提供，一部分無功電能將在電容與電感之間轉(zhuǎn)換，而不再通過電源。對電源來講，負(fù)擔(dān)電感的部分能量將減少，意味著電路的功率因數(shù)cosΦ提高。
如果把電容與線圈串聯(lián)，線圈兩端的電壓就不再是原來所加的電壓。為了使線圈接電容前后所加電壓相同，必須把電容與線圈相并聯(lián)。所以實際生產(chǎn)中提高功率因數(shù)的方法，是在電感性電路兩端并聯(lián)一個合適的電容。
三、電功率與電能
負(fù)載在電路中消耗電能，一個負(fù)載在單位時間內(nèi)所消耗的電能，叫做電功率，電功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號為W，電功率的量符號為P。
負(fù)載工作一段時間所消耗的電能量叫做電能，電能的單位是KW.h（千瓦時）。1 KW.h電能就是平常所說的1度電。
四、三相交流電路
1、三相交流電 把三個大小相等、頻率相同，初相位相差120°均勻分布。這樣，發(fā)電機旋轉(zhuǎn)就可以產(chǎn)生滿足上述條件的三個單相交流電，由于初相位相差120°，在各導(dǎo)線中流過的電流存在一個時間差，這樣，就不需要六條導(dǎo)線供電，而只需要在發(fā)電機內(nèi)部把三個繞組按一定方式聯(lián)接起來，用三條或四條導(dǎo)線供電。發(fā)電機每個繞組發(fā)出的單相交流電叫做三相交流電中的一相，因此，我們實際使用的單相交流電，都是三相交流發(fā)電機所提供三相交流電中的一相。
2、電源的三角形聯(lián)結(jié) 發(fā)電機三相繞組分別稱為U、V、W，我們把一個繞組的尾端與另一個繞組的首端接在一起，另一個繞組的尾端再與下一個繞組的首端接在一起，三個繞組接成一圈，以每個接點接出一條線稱為電源的三角形聯(lián)結(jié)。
3、電源的星形聯(lián)結(jié) 把三個繞組的尾端接在一起，從三個首端引出三條線，再把尾端的公共點引出一條線，這稱為電源的星形聯(lián)結(jié)。
4、三相三線制 電源三角形聯(lián)結(jié)共有三條線，電源星形聯(lián)結(jié)，如果不接中線也是三條線，這樣的供電方式叫做三相三線制。
三相三線制供電只有三條線，只有一種線電壓，線電壓有UL12、UL23、UL31三個，同樣三個線電壓大小相同，相位相差120°，使用時不能混淆。
5、三相四線制電路 電源星形聯(lián)結(jié)，從三個首端引出三條線稱為相線（俗稱火線），分別用L1、L2、L3表示，從公共點引出的線稱為中性線，用N表示。
在此電路中，每兩條線之間都存在一個電壓，相線與相線間的電壓稱為線電壓，用UL表示。線電壓共有三個：分別是L1、L2相間電壓UL12，L2、L3相間的UL23，L3、L1相間的電壓UL31。相線與中性線間的電壓稱為相電壓，用UΦ表示。相電壓也有三個：L1N間的UΦ1，L2N間的UΦ2，L3N間的UΦ3。三個線電壓有效值相等，三個相電壓有效值也相等。線電壓有效值與相電壓有效值的關(guān)系為：UL=√3UΦ
6、負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié) 把三個負(fù)載的首尾相接，接成一圈，從三個接點引出三條線接電源的三條相線，這種接法稱負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)，用△表示。
負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)時，每相負(fù)載所承受的是電源的線電壓，每個負(fù)載中所流過的電流叫做相電流，用IΦ表示，三相負(fù)載中的相電流分別用IΦ1、IΦ2、IΦ3表示即IΦ=UL÷ZΦ
式中 ZΦ—— 每相負(fù)載的阻抗。
相線中的電流叫做線電流，實際供電導(dǎo)線中的電流就是線電流，用IL表示，。如果三個相電流大小相等，線電流有效值與相電流有效值的關(guān)系為IL=√3IΦ
7、負(fù)載的星形聯(lián)結(jié) 把三個負(fù)載的尾端接在一起，接電源的中性線，三個首端接電源的三條相線，這種接法稱負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)，用Y表示。
負(fù)載星形聯(lián)結(jié)時，每相負(fù)載所承受的是電源的相電壓。每相負(fù)載的相電流為IΦ=UΦ÷ZΦ
相電流就是導(dǎo)線中的電流。
如果三個負(fù)載的阻抗安全相同，這樣的負(fù)載叫做三相對稱負(fù)載。實際中，凡是三相電氣設(shè)備，如三相交流電動機、三相變壓器、三相電爐等，均為對稱三相負(fù)載。在三相對稱負(fù)載情況下，三個相電流大小相等，這時，電源中性線中將沒有電流通過，中性線可以去掉，只用三條相線供電，即三相三線制電路。
但我們所使用的電氣設(shè)備許多都是單相設(shè)備，如電燈、電視機等，它們都是使用三相電源中的一相。因此，三相電源的負(fù)載各相一般不可能完全相同，這種情況叫三相不對稱負(fù)載。
在三相不對稱負(fù)載情況下，三個相電流不相等，這時中性線電流不為零，中性線就起到了中線電流通路的作用。三相負(fù)載越接近對稱，中線電流就越小，三相負(fù)載偏差越大，中線電流也越大。一般在安裝單相負(fù)載時，盡量使三相負(fù)載接近對稱，以減小中線電流。
三相四線制供電系統(tǒng)中如果相線斷線，只能造成某相停電，不會造成很大損失。但如果中性線斷線，由于一般三相負(fù)載不對稱，這時就會造成各相負(fù)載上電壓不均衡，電壓高的一相上的電器會被燒毀。因此，中性線是起著保證三相電壓對稱的作用，三相四線制供電系統(tǒng)中中性線絕不能斷，在中性線上不準(zhǔn)安裝任何開關(guān)電器及熔斷器。
|
