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从纯交流电感电路中感应电压与电流和功率之间的关系中找出电感的作用
发布时间:2019-05-20 点击:
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电压和电流引起的镇流器
纯电感电路供电
具有感应磁效应和可忽略的直流电阻的线圈可被视为纯电感负载。
例如,荧光灯电路的整流器,整流和滤波电路的冲击线圈,感应熔化炉的感应线圈和用于限制电力系统中的短路电流的电抗器可以考虑如下。电感元素
感应部件用符号“”表示。
由电流和电压引起的感抗
当交流电流过线圈时,在线圈中产生自感应电动势。
根据电磁感应定律(伦茨定律),自感应EMF总是防止电路中的电流变化并对电流形成“电阻”效应。这种“电阻”功能称为感应电抗,称为感应电抗。
由符号XL表示,单位也是欧姆。
实验表明,线圈的电感L越大,交流电的频率f越高,感应电抗XL越大,它们之间的关系如下。
在前面的等式中,
f:以Hz为单位表示交流电的频率。
L表示自感系数。单位是亨利(H)
XL:线圈感抗(欧姆)
上述等式表明,对于固定电感,感抗与频率成比例,即电感分量具有低频阻抗和高频特性。
当f = 0时,XL = 0。
这表明感应电抗不会干扰直流电源。
在所有DC电路中,线圈可以被认为是短路。
如纯极电路右侧所示,当在线圈上施加正弦交流电压时,线圈有效值U与电流有效值I之间的关系如下。纯感应电路的线圈如下。
上述等式表明,电感的均方根值和电感的实际均方根值也满足欧姆定律。
但是,必须考虑到瞬时值之间不满足这种关系。
根据电磁感应定律分析,u和i之间的关系如图(左)所示。如您所见,电感器电压u总是超过90°。
使用相量图表示下图。
在逆时针方向上,IL相量在UL相量之后为90°。也就是说,IL落后90°。
纯电感电路供电
即时功率:
纯电感电路的瞬时功率等于瞬时电压uL和电流iL的乘积。
令iL =ILmsinωt为UL = ULmsin(ωt+ 90°)。
P = ULILsinωt
创建一个瞬时功率曲线,如右图所示。
有功功率:
右上图中的瞬时功率波形表明瞬时功率在第一和第三个四分之一周期内为正。这是因为电感器从电源接收电能,并且存储在第一个电源圈中的磁能,2/4/4/4周期的负值将存储在电感器中的磁场能量转换成电能表示转换并将其与电流一起返回电源。
您还可以在图表中看到由正负方向限定的区域在循环中是相同的。
这意味着循环中瞬时能量的平均值等于零。也就是说,在纯电感电路中,不消耗能量,只有能量与能量源交换。
因此,循环中的有功功率为零。
无功功率:
纯电感电路中瞬时功率的最大值称为无功功率,它是线圈和电源之间能量交换的大小,用字母QL表示。
在前面的等式中,
QL:表示电路的无功功率。单位用尽(Var)或Kvar。
UL:线圈两端电压的有效值(单位:伏特,V)
IL:流向线圈的电流有效值(单位:安培,A)
XL:表示线圈的感抗(Ω,Ω)。


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