2019年電氣工程師考試《基礎知識》要點總結5

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1.什么是交流電的相位，初相角和相位差?

答：交流電動勢的波形是按正弦曲線變化的，其數(shù)學表達式為：e=EmSinωt。

上式表明在計時開始瞬間導體位于水平面時的情況。如果計時開始時導體不在水平面上，而是與中性面相差一個角，那么在t=0時，線圈中產(chǎn)生的感應電勢為E=Emsinψ。

若轉子以ω角度旋轉，經(jīng)過時間t后，轉過ωt角度，此時線圈與中性面的夾角為：(ωt+ψ)

2.簡述感抗、容抗、電抗和阻抗的意義。

答：交流電路的感抗，表示電感對正弦電流的限制作用。在純電感交流電路中，電壓有效值與電流有效值的比值稱作感抗。用符號X表示。XL=U/I=ωL=2πfL。

上式表明，感抗的大小與交流電的頻率有關，與線圈的電感有關。當f一定時，感抗XL與電感L成正比，當電感一定時，感抗與頻率成正比。感抗的單位是歐姆。

純電容交流電路中，電壓與電流有效值的比值稱做容抗，用符號XC表示。即：XC=U/I=1/2πfC。

在同樣的電壓作用下，容抗XC越大，則電流越小，說明容抗對電流有限制作用。容抗和電壓頻率、電容器的電容量均成反比。因頻率越高，電壓變化越快，電容器極板上的電荷變化速度越大，所以電流就越大;而電容越大，極板上儲存的電荷就越多，當電壓變化時，電路中移動的電荷就越多，故電流越大。

應當注意，容抗只有在正弦交流電路中才有意義。另外需要指出，容抗不等于電壓與電流的瞬時值之比。

3.交流電的有功功率、無功功率和視在功率的意義是什么?

答：電流在電阻電路中，一個周期內所消耗的平均功率叫有功功率，用P表示，單位為瓦。

儲能元件線圈或電容器與電源之間的能量交換，時而大，時而小，為了衡量它們能量交換的大小，用瞬時功率的最大值來表示，也就是交換能量的最大速率，稱作無功功率，用Q表示，電感性無功功率用QL表示，電容性無功功率用QC表示，單位為乏。

在電感、電容同時存在的電路中，感性和容性無功互相補償，電源供給的無功功率為二者之差，即電路的無功功率為：Q=QL-QC=UISinφ。

4.什么叫有功?什么叫無功?

答：在交流電能的發(fā)、輸、用過程中，用于轉換成非電、磁形式的那部分能量叫有功。用于電路內電、磁場交換的那部分能量叫無功。

5.什么是功率因數(shù)?提高功率因數(shù)的意義是什么?提高功率因數(shù)的措施有哪些?

答：功率因數(shù)COSφ，也叫力率，是有功功率和視在功率的比值，即COS=P/S。在一定的額定電壓和額定電流下，功率因數(shù)越高，有功所占的比重越大，反之越低。

發(fā)電機的額定電壓，電流是一定的，發(fā)電機的容量即為它的視在功率，如果發(fā)電機在額定容量下運行，其輸出的有功功率的大小取決于負載的功率因數(shù)，功率因數(shù)低時，發(fā)電機的輸出功率低，其容量得不到充分利用。

功率因數(shù)低，在輸電線路上將引起較大的電壓降和功率損耗。因當輸電線輸送功率一定時，線路中電流與功率因數(shù)成反比即I=P/COSφ，當功率因數(shù)降低時，電流增大，在輸電線電阻電抗上壓降增大，使負載端電壓過低，嚴重時，影響設備正常運行，用戶無法用電。此外，電阻上消耗的功率與電流平方成反比，電流增大要引起線損增加。

提高功率因數(shù)的措施有：

合理地選擇和使用電氣設備，用戶的同步電動機可以提高功率因數(shù)，甚至可以使功率因數(shù)為負值，即進相運行。而感應電動機功率因數(shù)很低，尢其是空載和輕載運行時?，所以應該避免感應電動機空載或輕載運行。

安裝并聯(lián)補償電容器或靜止補償?shù)仍O備，使電路中總的無功功率減少。

6.什么是三相交流電源?它和單相交流電比有何優(yōu)點?

答：由三個頻率相同，振幅相等，相位依次互差120度電角度的交流電勢組成的電源稱為三相交流電源。它是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。日常生活中所用的單相交流電，實際上是由三相交流電的一相提供的，由單相發(fā)電機發(fā)出的單相交流電源現(xiàn)在已經(jīng)很少采用。

三相交流電較單相交流電有很多優(yōu)點，它在發(fā)電、輸配電以及電能轉換成機械能等方面都有明顯的優(yōu)越性。例如：制造三相發(fā)電機、變壓器都較制造容量相同的單相發(fā)電機、變壓器節(jié)省材料，而且構造簡單，性能優(yōu)良，又如，由同樣材料所制造的三相電機，其容量比單相電機大50%，在輸送同樣功率的情況下，三相輸電線較單相輸電線可節(jié)省有色金屬25%，而且電能損耗較單相輸電時少。由于三相交流電有上述優(yōu)點所以獲得了廣泛的應用。

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