正弦交流電的“三要素”

隨時間按正弦規(guī)律變化的電動勢、電壓、電流稱為正弦交流電。

一、周期、頻率、角頻率

1、周期

正弦交流電變化一周所需的時間叫做周期，用符號T表示，單位是s(秒)。

2、頻率

ls內(nèi)交流電變化的周數(shù)稱為交流電的頻率，用符號f表示，單位是Hz(赫[茲]),常用單位是kHz(千赫)。

3、角頻率

正弦交流電每一時刻的值都可與一個角度相對應，這個角度不表示任何空間，只是用來描述正弦交流電的變化規(guī)律，所以把這種角度叫做電角度。正弦交流電每秒鐘經(jīng)過的電角度叫做角頻率。

4、三者之間的關系

ω=2πf=2π/T

二、瞬時值、最大值、有效值

1、瞬時值

交流電在變化過程中，每一時刻的值稱為交流電的瞬時值。瞬時值是時間的函數(shù)，只有具體指出在哪一時刻，才能求出確切的數(shù)值和方向。瞬時值規(guī)定用小寫字母表示。例如i、m、e。

2、最大值

正弦交流電波形圖上的最大幅值叫做正弦交流電的最大值。它表示在一個周期內(nèi)數(shù)值最大的瞬時值。最大值規(guī)定用大寫字母加腳標m表示，例如Im、Em、Um。

3、有效值

正弦交流電的瞬時值是隨時間變化的,計量時用正弦交流電的有效值來表示。交流電表的指示值和交流電器上標示的電流、電壓數(shù)值一般都是有效值，交變電流的有效值是指在熱效應方面和它相當?shù)闹绷麟姷臄?shù)值，即在相同的電阻中，分別通入直流電和交流電，在相等的時間內(nèi)，如果它們在電阻上產(chǎn)生的熱量相等，則此直流電的數(shù)值即為交流電的有效值。有效值規(guī)定用大寫字母表示，例如E、I、U。

4、有效值與最大值之間的關系

I=Im/√2 ；U=Um/√2；E=Em/√2。

三、相位、初相、相位差和相序

1、相位

正弦交變電動勢e=Emsin(ωt+φ 0 )，其瞬時值隨著電角度(ωt+φ 0 )而變化。電角度(ωt+φ 0 )叫做作正弦交流電的相位。交流電動勢相位的變化決定了電動勢瞬時值的大小。交流電的相位反映了正弦量的變化過程，該相位指的是變化著的電角度。發(fā)電機與系統(tǒng)并網(wǎng)的條件參數(shù)包括電壓、頻率和相位。相位是描述信號波形變化的度量，通常以電角度作為單位，也稱作相角。

2、初相

t=0時的相位叫做初相。初相是自正弦量零點開始到t=0所經(jīng)歷的電角度，所以初相與計時起點無關。

3、相位差

兩個同頻率的正弦交流電的相位之差叫做相位差。相位差表示兩個正弦量到達最大值的先后差距。相位差通常規(guī)定為用絕對值等于或小于π(180°)的角來表示。

若兩個同頻率的正弦交流電的相位差φ 1 -φ 2 >0，稱i1超前于i 2 ；若φ 1 -φ 2 <0，稱i1滯后于i2；若φ 1 -φ 2 =0，稱i1和i2同相位；若相位差φ 1 -φ 2 =±180°,則稱i1和i2反相位。必須指出，在比較兩個正弦交流電之間的相位時，兩個正弦量一定要同頻率。

4、相序

相序就是三相交流電的相位順序，是交流電的瞬時值從負值向正值變化經(jīng)過零值的依次順序。交流電力系統(tǒng)中有3根導線，分為A、B、C三相，正常情況下三相電壓、電流對稱，相位互差120°。但在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，A、B、C三相不再對稱。為了便于分析,可將電壓、電流分解為正序、負序和零序3種分量。電源相序的排列方法中，A、B、C是正相序。

四、正弦交流電的“三要素”

正弦交流電的最大值、頻率和初相稱為正弦交流電的“三要素”?！叭亍泵枋隽苏医涣麟姷拇笮　⒆兓炻推鹗紶顟B(tài)。