相量表示交流電

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介紹

相量表示交流電是指由電阻組成的電路，其中連線著交流電源。

在交流電源連線的情況下，電感器藉助電容器的運動進行連線。列出的電容器的連線可以與電容器中交流電源的元件連線起來。本教程將討論電流的電阻源以及與電壓源的相位差。

關於相量表示的資訊

在電的相位中，電流存在於電壓形成中。電容器在電流中的使用會隨著電壓源的增加或減少到特定量。應用交流電源的電路可以以角速度（ω）逆時針旋轉。相量表示中的另一個重要因素是原點，它依賴於連線到固定端點並被視為樞軸的向量的運動。理解電壓-電流連線是每個不同域（Wiraelectrical，2022）中域頻率的關鍵。角速度被認為是用於開發相量圖的波的。

交流和直流電流的概念

在供電的相位中，電壓可以透過觀察正弦定律來管理交流電壓和電流，並且發電機被設計為提供正弦波形。

只有在學習直流電 DC 之後才能釋放交流相量表達的概念。直流電流的供電過程是一種簡單的電流，不會定期改變方向。但是，預計電流和電壓會隨時間變化。在推理中，預計它在家庭和辦公室的環境中執行，因為主要的電力供應是電壓，它會定期從符號操作中發生變化 (Shu 等人，2019)。

這種電壓稱為交流電壓或交流電壓，在電路中，產生的電流稱為交流電流或交流電流。

圖 1：交流與電路的關係

同步相量技術

同步相量技術可用於根據可用的資料樣本生成相量的計算，這些資料樣本透過測量預期時間參考的基準來獲得。相量的相角取決於 t = 0 時刻。

當訊號達到最大值時，軸的數量被稱為 t = 0。rms 值被稱為訊號中相量的長度。在電力系統中，訊號大多受到其他頻率和噪聲的干擾 (Sciencedirect，2022)。在這些型別的案例中，頻率的原理被認為是相量表示。

圖 2：同步相量技術

提取頻率的過程被稱為傅立葉變換。時間參考和位置是使用同步相量制定函式的關鍵屬性。該技術首次在 PMU 中提出，用於測量電流和電壓。

圖 3：理想正弦訊號

相量表示的優點

相量表示的使用有助於進行數學運算，如乘法、加法和除法。測量相位角、RMS 和與電氣構造相關的其他不同因素的常用值與它相關聯。相量圖的目的是以視覺方式表示週期內正弦變化的量之間的相互關係。所有相量以恆定速度逆時針旋轉的週期性設想，每個供電過程完成一個過程。電流正在改變相位關係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稱為相位向量的電氣工程的發展。

交流量的相量表示

相量的表示是一個向量，它被分解成正弦函式的條件。交替值在相量中表示垂直分量，以解決相關的 v 和 i 等問題。相量圍繞電源以 ω 旋轉。數量及其值有時被指定為相量在垂直軸上的點。

相量表示完成了該位置電壓或電流的重要性。它只是定義了稱為相量圖的不同量，並有助於在相等相位中測量它。為了說明，給定電路中發生的事件與相量、電流和電壓的方向相同。

圖 4：交流量的相量表示

相量和向量的區別

相量實際上是表示特定視覺的向量。向量可以用於表示任何具有方向和大小的事物，在任何型別的可能性中都可以進行任意數量的測量。但是，向量可以用於與相量相同的事物；“相位向量”或“相量”中的“相位”一詞暗示了某些傳輸。正弦曲線由相位向量傳遞，表示圍繞點的源的旋轉頻率。因此，單個相量包含圓形位置的概念 (Ban 等人，2021)。

相角表示測量的方向與同一圖表中的相量具有適當的連線。預計以逆時針方向測量相角。

結論

在本教程中，討論了相量表示交流電以及角力的旋轉應用。角速度的應用有助於理解交流和直流在電路中的利用。大多數情況下，垂直軸描述了相量投影中數量的重要性。此外，相量的幅度描述了電路應用中電流和電壓的峰值。可以透過繪製圖解形式來直觀地表示電壓和電流之間的互連，從而獲得教程演示的優勢。

常見問題 (FAQ)

Q1. 什麼是交流電或交流電？

電荷隨時間推移而改變方向流動。交流電是最常見的用例，並且是首選的電力供應，因為它在家庭中得到了利用。

Q2. 什麼是直流電或直流電？

電力流動不會定期改變方向。直流電的流動提供穩定的電壓，這在不同的情況下很有用。

Q3. 什麼是電容器？

電容器表示可以儲存交流電形成的電能的兩端器件。電容器包含兩個導體，它們由空間隔開。

Q4. 什麼是電感器？

用作電氣元件的兩端器件，它以電流的脈衝變化而聞名。它用於在磁能的形成中儲存電能，並具有其他應用。

參考文獻

書籍

Mirz，M.，Monti，A.和Benigni，A.（2020）。基於動態相量即時模擬的電力系統數字孿生。E. ON 能源研究中心，亞琛工業大學。檢索自：https://publications.rwth-aachen.de/record/804608/files/804608.pdf

期刊

Ban，J.，Im，J.，Kim，Y. J.和Zhao，J.（2021）。使用區域性狀態向量擴充套件的相量輔助狀態估計的去中心化。IEEE 電力系統彙刊，36（5），4645-4659。檢索自：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）。用於綜合移頻相量直流電網模型和 EMT 交流電網模型的多域聯合模擬方法。IEEE 電力電子學報，34（11），10557-10574。

網站

Eeeonline，(2022)，關於相量的表示，檢索自：https://www.eeeonline.org/phasor-representation/ [於 2022 年 6 月 7 日檢索]

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

Wiraelectrical，(2022)，關於電路元件與交流的關係，檢索自：https://wiraelectrical.com/phasor-and-element-circuit-relationship/ [檢索日期：2022年6月7日]