[实用新型]一种相量图表示法解释装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及正弦交流电相量图表示法解释装置，尤其涉及一种相量图表示法解释装置。

背景技术

在电工原理中，有一种表示正弦交流电的方法叫相量图法，即用一个矢量表示正弦交流电。现以正弦交流电动势e = E_m Sin（ωt+φ₀）V为例说明其含义：如图所示，在直角坐标系内作一矢量OA，其长度为正弦交流电动势e的最大值E_m，它的起始位置与x轴正方向的夹角等于初相位φ₀，并以正弦交流电动势的角频率ω为角速度逆时针匀速旋转，则在任一瞬间旋转矢量与x轴的夹角即为正弦交流电动势的相位（ωt+φ₀），它在y轴上的投影（Oa）即为正弦交流电动势的瞬时值e 。例如，当t = 0时，矢量OA与x轴的夹角为φ₀，矢量OA在y轴的投影为e₀，对应图中电动势波形的a点；t = t₁时，矢量OA与x轴的夹角为（ωt₁+φ₀），此时，矢量OA在y轴的投影为e₁，对应波形图上b点。如果矢量旋转一周，就与该正弦交流电一个周期的波形恰好对应。可见，旋转矢量能完全反映正弦交流电的三要素及变化规律。为了与一般的空间矢量相区别，把表示正弦交流电的这一矢量称为相量。相量图法是分析交流电路的主要方法，在电工原理教学过程中，通常教师都要在黑板上绘制交流电的波形图和相量图，尽力地描述交流电的动态变化、波形图的含义以及与相量图之间的关系，分析、解释用相量图表示交流电的原理，由于交流电本身的不可视性，波形图和相量图的静止性，显然现有技术的描述仍然不形象，不直观，造成了直观教学的困难，也因此影响了电工教学的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种相量图表示法解释装置，用电子电路和LED形象地展示交流电的动态变化过程，相量图和交流电波形图之间的对应关系，形象、直观地解释了用相量图表示交流电的原理。

本实用新型所述的一种相量图表示法解释装置，包括有左坐标系图、LED发光二极管、右坐标系图和基板。所说的基板是本实用新型所述一种相量图表示法解释装置的基础件，整体呈长方形的板状结构，在基板的左部位置，设置有左坐标系图，在基板的右部位置，设置有右坐标系图，在左坐标系图的OA圆上设置有LED发光二极管，在右坐标系图的曲线上设置有LED发光二极管。本实用新型所述的相量图表示法解释装置主要有左右两部分组成。右边坐标系中的粗实线表示一个周期的交流电随时间的变化曲线，称为波形图；左边坐标系中的粗实线OA是与右边交流电波形图对应的有向线段，称为相量图，它随时间变化绕坐标原点逆时针匀速旋转，旋转一周对应交流电变化一个周期，A点的轨迹用粗虚线表示。图中的小圆表示LED，细虚线相连的LED两两对应同时点亮，表示随时间变化的时刻相同。φ₀表示t=0时刻的电角度，对应相量图OA的起点。

本实用新型所述一种相量图表示法解释装置，整体结构简单，教学演示的直观性好，用LED的依次点亮形象地展示交流电的动态变化过程，用左右两部分同时点亮的两只LED表示波形图和相量图之间的对应关系，形象、直观地演示了交流电的动态变化过程、揭示了相量图表示交流电的含义，使抽象无形的交流电变得具体可见，大大加深了学生对交流电变化过程的理解和掌握，加深了学生对相量图可以用来表示交流电的理解和掌握，从而使学生对相量图表示交流电的原理理解透彻，印象深刻。

附图说明

附图1是本实用新型所述一种相量图表示法解释装置的结构示意图。1—左坐标系图  2—LED发光二极管  3—右坐标系图  4—基板。

具体实施方式

现参照附图1，结合实施例说明如下：本实用新型所述的一种相量图表示法解释装置，包括有左坐标系图1、LED发光二极管2、右坐标系图3和基板4。所说的基板4是本实用新型所述一种相量图表示法解释装置的基础件，整体呈长方形的板状结构，在基板4的左部位置，设置有左坐标系图1，在基板4的右部位置，设置有右坐标系图3，在左坐标系图1的OA圆上设置有LED发光二极管2，在右坐标系图3的曲线上设置有LED发光二极管2。本实用新型所述的相量图表示法解释装置主要有左右两部分组成。右边坐标系中的粗实线表示一个周期的交流电随时间的变化曲线，称为波形图；左边坐标系中的粗实线OA是与右边交流电波形图对应的有向线段，称为相量图，它随时间变化绕坐标原点逆时针匀速旋转，旋转一周对应交流电变化一个周期，A点的轨迹用粗虚线表示。图中的小圆表示LED，细虚线相连的LED两两对应同时点亮，表示随时间变化的时刻相同。φ₀表示t=0时刻的电角度，对应相量图OA的起点。本实用新型所述一种相量图表示法解释装置，整体结构简单，教学演示的直观性好，用LED的依次点亮形象地展示交流电的动态变化过程，用左右两部分同时点亮的两只LED表示波形图和相量图之间的对应关系，形象、直观地演示了交流电的动态变化过程、揭示了相量图表示交流电的含义，使抽象无形的交流电变得具体可见，大大加深了学生对交流电变化过程的理解和掌握，加深了学生对相量图可以用来表示交流电的理解和掌握，从而使学生对相量图表示交流电的原理理解透彻，印象深刻。