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什么是交流電源?

點擊次數(shù):204 更新時間:2025-04-18

■ 什么是交流電源?

電源也就是電力能源的供給源,或者說是電力的源頭

從發(fā)電到送電等,電力的“產(chǎn)生"“運輸"“轉(zhuǎn)化"“儲存"都被稱為電源

那么交流電源是什么呢?

• 輸出交流的電源或者電源裝置

• 由火力、核能發(fā)電廠產(chǎn)生的電能

• 發(fā)電機當(dāng)然也是交流電源(最近也有逆變器類型)


交流的定義

• 交流的定義就是電壓或者電流的方向(極性)發(fā)生周期性地反轉(zhuǎn)

• 波形經(jīng)過0V或者0A,反之則是直流


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實際的交流波形

通過PCR500LE輸出100V/50Hz的交流,通過示波器確認(rèn)交流電壓波形

示波器上可以看到頻率,周期,有效值,峰峰值等


交流電源是【恒壓電源】?!窘涣麟娏鳌渴怯韶撦d決定的!

負載是【電阻】的情況下,【交流電流波形】與【交流電壓波形】是相同的。


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注:交流電流和電壓都會在0A/0V位置交叉。電壓會在【+電壓】和【-電壓】之間變化,電流的流經(jīng)方向也會在【+電流】和【-電流】之間變化


■ 交流的優(yōu)勢及用途

• 有利于長距離運輸(防止發(fā)電廠的分散

* 通過變壓器進行變壓(升壓/降壓)

• 容易切斷電流(通過利用0交叉點)

• 高效地對電動機(交流馬達)傳送能量


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主要用途

• 線電壓穩(wěn)定化

• 電源線模擬:停電、電壓下降(dip)電壓上升(pop)

可以進行電源線異常模擬

• 低頻抗擾度試驗(ICE61000-4)


■ 交流電源的規(guī)格用語

波形

• 包含正弦波也就是sin波、三角波、鋸齒波、方波等

• 使用方波時要注意考慮占空比(Duty)

• 占空比也就是一個周期內(nèi)高電平比低電平的比值

• 電力的場合也可以做為ON和OFF的比值


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振幅

振幅Em:也就是大小

電壓振幅的最大值就是振幅

交流波形通常正負半軸的波形都是相同的,從0開始到某一側(cè)的Peak值就是最大值


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頻率

1秒內(nèi)往返次數(shù)被稱為頻率f,單位是Hz

插座的頻率:東日本為50Hz,西日本為60Hz

50Hz就是1秒內(nèi)往返50次


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頻率的周期的關(guān)系

【頻率】表示【1秒內(nèi)】下圖的箭頭【旋轉(zhuǎn)多少次】

【1周期(旋轉(zhuǎn)一次)】用了【幾秒】1秒/頻率(50Hz時1s/50=0.02s=20ms)


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相位

相位表示2個或2個以上以上波形的時間偏差。用θ或者φ表示相位差

單相三線情況下,U-V之間的相位差為180°。

三相情況下,U-V、V-W、W-U之間的相位差都是120°,這種情況下相位發(fā)生變化就變成了不平衡的狀態(tài)。


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相位【誘導(dǎo)性負載(線圈)的情況下】

負載為【電阻+電感L】的情況下,【交流電流波形】相對于【交流電壓波形】會滯后。這被稱為相位滯后。

通常說【電壓】相對于【電流】滯后或是超前


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相位【容量性負載(電容)的情況下】


負載為【電阻+電容C】的情況下【交流電流波形】相對于【交流電壓波形】會超前。這被稱為相位超前。
馬達是電感因此會產(chǎn)生滯后,為了抵消這個情況會在大樓等受電設(shè)備放置電容。這種電容器被稱為“超前相位電容"

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有效值

直流的電壓是固定的

但是,交流的情況下電壓會隨著時間的變化而變化。

因此交流電壓需要用到有效值來表示。

與交流熱效應(yīng)相等的直流,定義為交流電的有效值。

同樣,電流也可以用有效值表達。

有效值用rms表示,電壓有效值=Vrms,電流有效值=Irms

直流的平均值如果和交流的有效值等同,那么通過燈泡所消耗的電力相同,燈泡的亮度也相同。

通過交流的有效值可以知道等效的直流值是多少


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功率因數(shù)、波形率

功率因數(shù)=最大值/有效值波高率也被叫做Crest factor

波形率=有效值/平均值

以下是正弦波、方波、三角波的有效值、功率因數(shù)以及波形率


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本文來源于KIKUSUI菊水






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