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直流电和交流电

[2017-07-28 12:57:06] 来源:电工学习网 编辑:电工考试 点击量:
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导读:(一)直流和交流  电流有直流和交流之分。我们知道,干电池中间的炭棒是正级,外壳 锌皮是负极,炭棒的电位始终比锌皮的电位高。如果把电源的正负极用电线导线与小电珠接通,那么,电路中的电流始终是从干电 ...
(一)直流和交流
  电流有直流和交流之分。我们知道,干电池中间的炭棒是正级,外壳 锌皮是负极,炭棒的电位始终比锌皮的电位高。如果把电源的正负极用电线导线与小电珠接通,那么,电路中的电流始终是从干电池的正极流出,经小电珠 ,再从负极流入干电池,电流的大小与方向都是不变的。这种大小和方向都不变的电流就叫做“直流电流”,简称“直流”。电池和直流发电机都是直流电源。
  交流电源两个极的电位与干电池不同,它没有固定的极性。一忽儿上端是正极,下端是负极;一忽儿上端是负极,下端是正极,也就是说,它的电极极性是随时间变化的,而且两个电极之间电压的大小也是随时间变化的。如果把电源的两极用导线与电灯泡接通。那么,电路中的电流的大小和方向也随时间而变化。交流电的电流从零开始,逐渐增大,到了正的最大值后又逐渐减小,一直降到零,以后向反方向逐渐增大,到了负的最大值后又逐渐下降为零,完成一次完全变化。这种大小和方向都随时间变化的电流叫做"交变电流"简称"交流"(图33)。
   交流电每一秒钟完全变化的次数,叫做交流电的"频率"(符号:F)单位是赫兹 ,简称赫(符号: Hz),我国电力工业统一规定交流电都采用50赫的频率。
  交流电完成一次完全变化的时间叫做"周期"。例如:频率为50赫的交流电每一秒钟有50个完全变化,因而,它的周期就等于1/50=0.02秒。
   两个同频率的交流电流(或电压),由于各种原因,可以不在同一时刻达到正的最大值,而有上段时间差 ,这段时间差称为两个交流电流(或电压)的"相位差"。在两极同步发电机中,当转子转动一转,定子的交流电压变完成一个完全变化 。对于50赫的交流电来说,完成一个完全变化的时间为0.02秒,而每转一转即相当于转过角度360度,因此,相位差也可用角度差来表示 。例如:时间差为0.01秒时,相应的角度差为180度;时间差为0.005秒时,相应的角度差为90度。若两个同频率的交流电同时达到正的最大值 ,就叫做"同相" (即相位相同或相位差等于零);若它们的相位差为180度,就叫做"反相",即相位相反的意思。反相情况下,当一个交流电达到正的最大值时 ,另一个交流电恰好达到负的最大值。
  交流电流(或电压)的大小值通常都用"有效值 "来表示。例如:交流安培表和伏特表的刻度,电机电器的额定电流和额定电压都是用有效值来表示 。交流电流(或电压)的有效值是其最大的0.707倍。
  水电站发电机发出来的电流和农村照明及动力用电都是交流电。交流电比直流电有很多优点,例如便于用变压器来改变电压 ,可以把电能输送到较远的地方去。用交流电来发电送电用电,投资小操作简单运行可靠。
  (二)单相交流电和三相交流电
  交流电又有单相交流电和三相交流电的区别。例如:电灯收音机等是用单相交流电,单相交流电是从电源中引出两根导线接到
  水电站发出的交流电几乎都是三相交流电 ,它是由三相同步发电机发出来的。例如,两极三相同步发电机有三个完全相同的,但在空间上相互差120度的绕组(AXBYCZ)。这三个绕组发出的交流电频率和电压最大值都相等 ,而相互之间有120度的相位差,这样的三个电压叫做"三相对称电压",通常所讲的三相电压,除特别声明外都指对称的 。实际上我们平常遇到的三相电压都是基本对称的。
  三相电源的三个绕组可接成星形或三角形1.星形接法 农村小型发电机常把三个绕组的三个尾端连接在一起,成为发电机的"中性点",从中性点引出一根线叫做"中性线"(又叫"零线"或"地线"),三个绕组首端的引出线就是三根"火线",这种三个绕组的连接方法叫做三相发电机的"星形接法"(又叫做Y接法)。
    接到三相电动机上去的是三相交流线路,它由一根火线接出来,而接到照明线路上去的是单相线路,它由任意一根火线及地线接出来 。
  在三相交流电中,三根火线常用ABC(或黄绿红)表示,地用"N"或"O"表示 。火线与火线之间的电压叫做"线电压",每根火线与地线之间的电压叫做"相电压",线电压是相电压的1.73倍 。例如我们接到电灯上的一根火线和一根地线,它们之间的电压是相电压,规定为220V;而接到电动机上的是三根火线,每两根火线之间的电压是线电压 ,规定为380V,它是220V的1.73倍。
  有时在发电机或电动机外壳铭牌的额定电压一栏内写有400/230伏或380/220伏的数字,它表示 :斜线上面的数字是额定线电压,斜线下面的数字是额定相电压。
  通过发电机每相绕组的电流叫做"相电流",而通过每根火线的电流叫做"相电流"。在星形接法中 ,线电流等于相电流。
  2.三角形接法 发电机的三相绕组,也可接成"三角形接法",这时,要把每一组绕组的尾端和别一组的首端依次相连接,使三组绕组构成一个闭合的回路 ,并从三个连接点ABC上分别引出三根火线。
  在三角接法中,由于任意两根火线都是从电源的一相绕组的尾端和首端引出的,因此线电压就等于相电压 ,例如UAB=UAX,其中UAB是线电压,UAX是相电压 ,但是,在三角形接法时,线电流和相电流就不相同了。如果三相电压对称,三相的负载又完全相同,那么线电流为相电流的1.73倍。
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