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电源技术之相差和相移(一)

2020-9-21 18:22:11  350 电源 滤波 电压
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本帖最后由 o_dream 于 2020-9-21 18:28 编辑

从之前的文章中我们看到正弦波形是一个交替量,可以在时域中沿水平零轴以图形方式表示。我们还看到,作为交变量,正弦波在时间π/ 2处具有正最大值,在时间3π/ 2处具有负最大值,沿着基线在0,π和2π处出现零值。

但是,并非所有的正弦波都将同时精确地通过零轴点,但是与另一个正弦波相比,可能会在0 o的左右方向“偏移” 一些值。

例如,将电压波形与电流波形进行比较。然后,这会在两个正弦波形之间产生角移或相位差。在t = 0时未通过零的任何正弦波都具有相移。也称为正弦波形的相位差或相移是角度Φ(希腊字母Phi),以度或弧度表示波形已从某个参考点沿水平零轴偏移。换句话说,相移是沿着公共轴的两个或更多个波形之间的横向差,并且相同频率的正弦波形可以具有相位差。

交变波形的相位差Φ可以在一个完整的周期内从0到最大时间周期T之间变化,并且可以在水平轴上的任何位置之间Φ= 0到2π(弧度)或Φ= 0至360 o取决于所使用的角度单位。

相位差也可以表示为以秒为单位的τ的时移,代表时间周期的一部分,例如T为+ 10mS或– 50uS,但通常更常见的是将相位差表示为角度测量值。

然后,需要修改我们在先前的正弦波形中开发的正弦电压或电流波形的瞬时值的公式,以考虑到波形的相角,这个新的通用表达式就变成了。
相位差方程

  •   Amax  -是波形的振幅。
  •   ωt–   是波形的角频率,以弧度/秒为单位。
  •   Φ(phi)–是波形从参考点向左或向右偏移的相角,以度或弧度为单位。
如果正弦波形的正斜率在“ t = 0之前”通过水平轴,则该波形已向左移动,因此Φ  > 0,并且相位角本质上为正,+Φ表示超前相位角。换句话说,它在时间上早于0 o出现,从而产生矢量的逆时针旋转。

同样,如果正弦波形的正斜率在t = 0之后的某个时间通过水平x轴,则该波形已向右移动,因此Φ<0,并且相角本质上将为负-Φ产生在时间上晚于0 o出现的滞后相位角会产生矢量的顺时针旋转。这两种情况如下所示。
正弦波形的相位关系

首先,让我们考虑两个交变量,例如电压v和电流i在赫兹中具有相同的频率ƒ。由于两个量的频率相同,因此角速度ω也必须相同。因此,在任何时刻,我们都可以说电压v的相位与电流i的相位相同。

然后,在特定时间段内的旋转角度将始终是相同的,因此v和i的两个量之间的相位差将为零,并且Φ= 0。由于电压v和电流i的频率相同,因此它们必须在一个完整的周期内同时达到其最大正值,负值和零值(尽管它们的幅值可能不同)。然后,两个交变量v和i被称为“同相”。
两个正弦波形–“同相”

现在考虑电压v和电流i在它们之间的相位差为   30 o,因此(Φ  = 30 o或π / 6弧度)。由于两个交替的数量以相同的速度旋转,即,它们具有相同的频率,该相位差将在时间内保持恒定为所有时刻,那么相位差   30 ö两个量之间由PHI,表示Φ如下所示。
正弦波形的相位差

电源技术之相差和相移(二)

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王栋春 2020-9-21 20:40:01
建议楼主打包分享
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王洁民 2020-9-22 08:50:14
谢谢楼主的分享
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