第2章 正弦交流电路_百度文库
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第2章 正弦交流电路|电​工​习​题​答​案
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正弦交流电路电压电流相位差角的讨论与归纳
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电路负载性质及其电压电流相位差的测量方法与设备
项目编号：
技术简要说明
一种电路负载性质及其电压电流相位差的测量方法，它包括下列步骤：　　　　（１）．设信号发生装置，能产生高、低两种不同频率的信号；　　　　（２）．在低频信号波上选取一个固定位置，周期性的叠加一段高频信号；　　　　（３）．将此双频叠加信号发送至负载上，产生双频叠加电流；　　　　（４）．用电磁感应器件感应接收此双频叠加信号；　　　　（５）．取得接收信号中双频叠加的位置，与已知的原发送信号中叠加位置作比较，其偏移量即相位差，偏移方向代表了负载性质；　　　　（６）．将低频信号视为电流信号，将高频信号视为电压信号，比较两者的超前与滞后，即可判断负载性质；　　　　（７）．由指示装置指示负载性质及相位差。
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该专利全部权利属于田秀荣，未经田秀荣许可，擅自商用是侵权行为。
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专利权信息
专利类型：发明
专利申请日：
公开(公告)日：
申请(专利权)人：田秀荣
申请人：田秀荣
公开(公告)号：1243249
分类号：G01R
25/00、G01R
发明(设计)人：耿辉
国别省市：
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三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。目前，我国生产、配送的都是三相交流电。特&&&&点三个频率相同、电势振幅相等相位差120°
工业上用的三相交流电，有的直接来自三相交流发电机，但大多数还是来自三相变压器，对于负载来说，它们都是三相交流电源，在低电压供电时，多采用。
在三相四线制供电时，三相交流电源的三个线圈采用星形（Y形）接法，即把三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起，成为三个线圈的公用点，通常称它为中点或零点，并用字母O表示。供电时，引出四根线：从中点O引出的导线称为中线(中性线),居民供电中称为；从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线、B线、C线，统称为相线或。在星形接线中，如果中点与大地相连，中线也称为地线,也叫重复接地。我们常见的三相四线制供电设备中引出的四根线，就是三根火线一根地线。
我国低压供电标准为50HZ、380/220V，而日本及某些国家采用60HZ、110V的供电标准，在使用进口电器设备时要特别注意，电压等级不符，会造成电器设备的损坏。每根相线（火线）与中性线(零线)间的电压叫相电压，其有效值用UA、UB、UC表示；相线间的电压叫线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA表示。因为三相交流电源的三个线圈产生的交流电压相位相差120°，三个线圈作星形连接时，相电压等于线电压的根号3倍。我们通常讲的电压是220伏，380伏，就是三相四线制供电时的线电压和相电压。
我国日常电路中，相电压是220V，线电压是380V（380=根号3×220）。工程上，讨论三相电源电压大小时，通常指的是电源的线电压。如三相四线制电源电压380V，指的是线电压380V。
在日常生活中，我们接触的负载，如电灯、电视机、电冰箱、电风扇等家用电器及单相电动机，它们工作时都是用两根导线接到电路中，都属于单相负载。在三相四线制供电时，多个单相负载应尽量均衡地分别接到三相电路中去，而不应把它们集中在三根电路中的一相电路里。如果三相电路中的每一根所接的负载的阻抗和性质都相同，就说三根电路中负载是对称的。在负载对称的条件下，因为各相间的相位彼此相差120°，所以，在每一时刻流过中线的电流之和为零，把中线去掉，用三相三线制供电是可以的。但实际上多个单相负载接到三相电路中构成的三相负载不可能完全对称。在这种情况下中线显得特别重要，而不是可有可无。有了中线每一相负载两端的电压总等于电源的相电压，不会因负载的不对称和负载的变化而变化，就如同电源的每一相单独对每一相的负载供电一样，各负载都能正常工作。若是在负载不对称的情况下又没有中线，就形成不对称负载的三相三线制供电。由于负载阻抗的不对称，相电流也不对称，负载相电压也自然不能对称。有的相电压可能超过负载的额定电压，负载可能被损坏（灯泡过亮烧毁）；有的相电压可能低些，负载不能正常工作（灯泡暗淡无光）。随着开灯、关灯等原因引起各相负载阻抗的变化。相电流和相电压都随之而变化，灯光忽暗忽亮，其他用电器也不能正常工作，甚至被损坏。可见，在三相四线制供电的线路中，中线起到保证负载相电压对称不变的作用，对于不对称的三相负载，中线不能去掉，不能在中线上安装或开关，而且要用机械强度较好的钢线作中线。
相交流电依次达到正最大值（或相应零值）的顺序称为相序（phase sequence），顺时针按A-B-C的次序循环的相序称为顺序或正序，按A-C-B的次序循环的相序称为逆序或负序，相序是由发电机转子的旋转方向决定的，通常都采用顺序。三相发电机在并网发电时或用三相电驱动三相交流电动机时，必须考虑相序的问题，否则会引起重大事故，为了防止接线错误，低压配电线路中规定用颜色区分各相，黄色表示A相，绿色表示B相，红色表示C相。
工程上通用的相序是正序。为保证发的稳定运行，至少需要三个绕组，理论上发电的相数可以更高，但三相最经济，因此世界各国普遍使用三相发电、供电。三相电在电源端和负载端均有星形和三角形两种接法。二种接法都会有三条三相的输电线及三个（或负载），但电源（或负载）的连接方式不同。
日常用电中的三相四线制中电压为380/220V，即相电压为380V，相电压则随接线方式而异；若使用星形接法，线电压为220V，三角形接法的相电压则为380V。三相电机的星形接法是将各相电源或负载的一端都接在一点上，而它们的另一端作为引出线，分别为三相电的三条相线。对于星形接法，可以将中点（称为中性点）引出作为中性线，形成三相四线制。也可不引出，形成三相三线制。当然，无论是否有中性线，都可以添加地线，分别成为三相五线制或三相四线制。
星形接法的三相电，当三相负载平衡时，即使连接中性线，其上也没有流过。三相负载不平衡时，应当连接中性线，否则各相负载将分压不等。三相电机的接法是将各相电源或负载依次首尾相连，并将每个相连的点引出，作为三相电的三条相线。三角形接法没有中性点，也不可引出中性线，因此只有三相三线制。添加地线后，成为三相四线制。三相电的系统，有二种不同的方式描述电压及电流，一种是由输的观点，另一种则是由电源或负载的观点。
三相电的输电线为三条相线，线上流过的电流称为线电流，而二条相线之间的电压则为线电压。
若考虑或负载，流过任何一相电源或负载的电流称为相电流，任一相电源或负载二端的电压则为相电压。
二种电压及电流的数学关系，则依其使用三角形或星形接法而有所不同，若三相的电源或负载平衡时：
星形接法的三相电，线电压是相电压的根号3倍，而线电流等于相电流。
三角形接法的三相电，线电压等于相电压，而线电流等于相电流的根号3倍。中国民用供电使用作为楼层或小区进线，多用星形接法，其线电压为220V，而相电压为381V(近似值)，需要中性线，一般也都有地线，即为三相五线制。而进户线为单相线，即三相中的一相，对地或对中性线电压均为220V。一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法，此时进户线必须是三相线。
工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区，经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。[1]
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