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信平变压器:直流电与交流电基础知识,电工入门自学必备

2018-03-04 14:29:37 德州信平电子有限公司 阅读

直流电与直流电路

直流电(DC)是指电流方向不随时间作周期性变化,由正极流向负极,但电流的大小可能会变化。

直流电可以分为脉动直流和恒定直流,如下图所示,脉动直流中电流大小不稳定;而恒定直流中的电流大小是恒定不变的。

直流电与交流电基础知识,电工入门自学必备!

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在生活和生产中电池供电的电器都属于直流供电方式,如低压小功率照明灯、直流电动机等。还有许多电器是利用交流-直流变换器,将交流电变成直流再为电器供电。下图是一个典型的直流电路。

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一些实用的电子产品(如手机、收音机等)是借助充电器给电池充电后获取电能。不论是电动车的大型充电器,还是手机、收音机等小型充电器,都需要从交流220V的电源中获得能量。还有一些电子产品将直流电源作为附件,制成一个独立的电路单元,称为适配器,如笔记本电脑等。适配器将220V交流电转变为直流电后为用电设备提供所需要的电压。

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交流电与交流电路

交流电(AC)是指大小和方向会随时间周期性变化的电压或电流。大多数的电器设备都是由交流220V、50Hz作为供电电源,这是我国公共用电的统一标准。

交流电是由交流发电机产生的,交流发电机有产生单相交流电的机型和产生三相交流电的机型。

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交流发电机的转子是由永磁体构成的,当水轮机或汽轮机带动发电机转子旋转时,转子磁极转动一周就会使定子线圈辐射磁场,磁力线切割定子线圈,定子线圈中便会产生感应电动势,转子磁极转动一周就会使定子线圈产生相应的电动势(电压)。由于感应电动势的强弱与感应磁场的强度成正比,感应电动势的极性也与感性磁场的机型想对应。定子线圈所受到的感应磁场是正反方向交替周期性变化的。转子磁极匀速转动时,感应磁场是按正弦规律变化的,发电机输出的电动势波形为正弦波形。

如下图所示,发电机根据电磁感应原理产生电动势,当线圈受到变化磁场的作用时,即线圈切割磁力线便会产生感应磁场,感应磁场的方向与作用磁场方向相反。

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1.单相交流电

如下图所示,在单相交流发电机中,只有一个线圈绕制在铁心上构成定子,转子是永磁体,当其内部的定子和线圈为一组时,它所产生的感应电动势(电压)也为一组(相),由两条线进行传输。

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2.两相交流电

如下图所示,转子旋转时两组定子线圈产生两组感应电动势,这两组电动势之间有90°的相位差,这种电源成为两相电源,多用在自动化设备中。

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3.三相交流电

如下图所示,在定子槽内放置着三个结构相同的定子绕组A、B、C,这些绕组在空间互隔120°。转子旋转时,其磁场在空间按正弦规律变化,当转子由水轮机或汽轮机带动以角速度ω等速顺时针方向旋转时,在三个定子绕组中就会产生频率相同、幅值相等、相位上互差120°的三个正弦电动势,即对称的三相电动势。

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下面再给大家介绍一下单相交流电路和三相交流电路。

1.单相交流电路

供电方式主要有单相两线制、单相三线制,一般的家庭用电都是单相交流电路。

单相两线制:仅由一根相线(L)和一根零线(N)构成,这两根线获取220V单相电压。

单相三线制:由一根相线、零线和地线构成。其中,地线与相线之间的电压为220V,零线(中性线N)与相线(L)之间的电压为220V。不同接地点存在一定的电位差,因而零线与地线之间可能有一定的电压。

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2.三相交流电路

供电方式主要有三相三线制、三相四线制和三相五线制,一般工厂中的电气设备常采用三相交流电路。

三相三线制:由三根相线构成,每根之间的电压为380V。这种供电方式多用在电能传输系统中。

三相四线制:由变压器引出四根线,其中,三根与相线,一根为零线。这种供电方式常用于380/220V低压动力与照明混合配电。

三相五线制:在前述的三相四线制交流电路中,把零线的两个作用分开,即一根线为工作零线(N),另一根线作为保护零线(PE)。

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注意:在三相四线制供电方式中,在三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时,零线将有零序电流通过,过长的低压电网,由于环境恶化、导线老化、受潮等因素,导线的漏电电流通过零线形成闭合回路,致使零线也带一定的电位,这对安全运行十分不利。在零线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备会产生危险的电压,这是不允许的。

今天的介绍就先到这里了,后续我们会继续为大家整理、分享电工入门知识,希望大家喜欢!


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