相量表示交流电

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介绍

相量表示交流电是指由电阻组成的电路，其中连接着交流电源。

在交流电源连接的情况下，电感器借助电容器的运动进行连接。列出的电容器的连接可以与电容器中交流电源的组件连接起来。本教程将讨论电流的电阻源以及与电压源的相位差。

关于相量表示的信息

在电的相位中，电流存在于电压形成中。电容器在电流中的使用会随着电压源的增加或减少到特定量。应用交流电源的电路可以以角速度（ω）逆时针旋转。相量表示中的另一个重要因素是原点，它依赖于连接到固定端点并被视为枢轴的向量的运动。理解电压-电流连接是每个不同域（Wiraelectrical，2022）中域频率的关键。角速度被认为是用于开发相量图的波的。

交流和直流电流的概念

在供电的相位中，电压可以通过观察正弦定律来管理交流电压和电流，并且发电机被设计为提供正弦波形。

只有在学习直流电 DC 之后才能释放交流相量表达的概念。直流电流的供电过程是一种简单的电流，不会定期改变方向。但是，预计电流和电压会随时间变化。在推理中，预计它在家庭和办公室的环境中运行，因为主要的电力供应是电压，它会定期从符号操作中发生变化 (Shu 等人，2019)。

这种电压称为交流电压或交流电压，在电路中，产生的电流称为交流电流或交流电流。

图 1：交流与电路的关系

同步相量技术

同步相量技术可用于根据可用的数据样本生成相量的计算，这些数据样本通过测量预期时间参考的基准来获得。相量的相角取决于 t = 0 时刻。

当信号达到最大值时，轴的数量被称为 t = 0。rms 值被称为信号中相量的长度。在电力系统中，信号大多受到其他频率和噪声的干扰 (Sciencedirect，2022)。在这些类型的案例中，频率的原理被认为是相量表示。

图 2：同步相量技术

提取频率的过程被称为傅里叶变换。时间参考和位置是使用同步相量制定函数的关键属性。该技术首次在 PMU 中提出，用于测量电流和电压。

图 3：理想正弦信号

相量表示的优点

相量表示的使用有助于进行数学运算，如乘法、加法和除法。测量相位角、RMS 和与电气构造相关的其他不同因素的常用值与它相关联。相量图的目的是以视觉方式表示周期内正弦变化的量之间的相互关系。所有相量以恒定速度逆时针旋转的周期性设想，每个供电过程完成一个过程。电流正在改变相位关系以更新由相量表示的峰值 (Mirz、Monti & Benigni，2020)。

相位向量被重定向到相量或也称为相位向量的电气工程的发展。

交流量的相量表示

相量的表示是一个向量，它被分解成正弦函数的条件。交替值在相量中表示垂直分量，以解决相关的 v 和 i 等问题。相量围绕电源以 ω 旋转。数量及其值有时被指定为相量在垂直轴上的点。

相量表示完成了该位置电压或电流的重要性。它只是定义了称为相量图的不同量，并有助于在相等相位中测量它。为了说明，给定电路中发生的事件与相量、电流和电压的方向相同。

图 4：交流量的相量表示

相量和向量的区别

相量实际上是表示特定视觉的向量。向量可以用于表示任何具有方向和大小的事物，在任何类型的可能性中都可以进行任意数量的测量。但是，向量可以用于与相量相同的事物；“相位向量”或“相量”中的“相位”一词暗示了某些传输。正弦曲线由相位向量传递，表示围绕点的源的旋转频率。因此，单个相量包含圆形位置的概念 (Ban 等人，2021)。

相角表示测量的方向与同一图表中的相量具有适当的连接。预计以逆时针方向测量相角。

结论

在本教程中，讨论了相量表示交流电以及角力的旋转应用。角速度的应用有助于理解交流和直流在电路中的利用。大多数情况下，垂直轴描述了相量投影中数量的重要性。此外，相量的幅度描述了电路应用中电流和电压的峰值。可以通过绘制图解形式来直观地表示电压和电流之间的互连，从而获得教程演示的优势。

常见问题 (FAQ)

Q1. 什么是交流电或交流电？

电荷随时间推移而改变方向流动。交流电是最常见的用例，并且是首选的电力供应，因为它在家庭中得到了利用。

Q2. 什么是直流电或直流电？

电力流动不会定期改变方向。直流电的流动提供稳定的电压，这在不同的情况下很有用。

Q3. 什么是电容器？

电容器表示可以存储交流电形成的电能的两端器件。电容器包含两个导体，它们由空间隔开。

Q4. 什么是电感器？

用作电气组件的两端器件，它以电流的脉冲变化而闻名。它用于在磁能的形成中存储电能，并具有其他应用。

参考文献

书籍

Mirz，M.，Monti，A.和Benigni，A.（2020）。基于动态相量实时仿真的电力系统数字孪生。E. ON 能源研究中心，亚琛工业大学。检索自：https://publications.rwth-aachen.de/record/804608/files/804608.pdf

期刊

Ban，J.，Im，J.，Kim，Y. J.和Zhao，J.（2021）。使用局部状态向量扩展的相量辅助状态估计的去中心化。IEEE 电力系统汇刊，36（5），4645-4659。检索自：https://www.researchgate.net/profile/Junbo-Zhao-2/publication/350213900_Decentralization_of_Phasor-Aided_State_Estimation_Using_Local_State_Vector_Extension/links/60565783299bf1736759388e/Decentralization-of-Phasor-Aided-State-Estimation-Using-Local-State-Vector-Extension.pdf

Shu，D.，Xie，X.，Yan，Z.，Dinavahi，V.和Strunz，K.（2019）。用于综合移频相量直流电网模型和 EMT 交流电网模型的多域联合仿真方法。IEEE 电力电子学报，34（11），10557-10574。

网站

Eeeonline，(2022)，关于相量的表示，检索自：https://www.eeeonline.org/phasor-representation/ [于 2022 年 6 月 7 日检索]

Sciencedirect，(2022)，关于相量表示，检索自：https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/phasor-representation [检索日期：2022年6月7日]

Wiraelectrical，(2022)，关于电路元件与交流的关系，检索自：https://wiraelectrical.com/phasor-and-element-circuit-relationship/ [检索日期：2022年6月7日]