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文檔簡介

第3章交流穩(wěn)態(tài)電路分析本章教學(xué)內(nèi)容3.1正弦量的基本概念3.2正弦量的相量表示法3.3正弦穩(wěn)態(tài)電路分析3.4正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率3.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的諧振3.6三相交流電路3.7非正弦周期交流電路重點1.正弦量的相量表示2.元件的相量形式3.正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析4.正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率分析5.三相電路的基本概念6.對稱三相電路的分析本章內(nèi)容概述正弦穩(wěn)態(tài)電路,是指電路中的激勵(電壓或電流)和在電路中各部分所產(chǎn)生的響應(yīng)(電壓或電流)均是按正弦規(guī)律變化的電路,在交流電路中所說的穩(wěn)態(tài),是指電壓和電流的函數(shù)規(guī)律穩(wěn)定不變。與直流電路不同,交流電路中電壓和電流都是隨時間變化的。利用正弦穩(wěn)態(tài)電路中所有電壓、電流均為同頻率正弦量的特點,將電路分析的問題轉(zhuǎn)換到相量域中進(jìn)行,從而將時間域中需要微分方程描述的正弦穩(wěn)態(tài)電路轉(zhuǎn)換到相量域中用代數(shù)方程描述。本章內(nèi)容概述從信號分析的角度來看,正弦信號是信號空間的基信號,任何現(xiàn)實電路中存在的信號均可以按照傅里葉級數(shù)(傅里葉變換)將其分解成不同頻率正弦量的疊加,線性電路對正弦信號進(jìn)行加、減、比例(放大)、微分和積分等線性運(yùn)算后,得到的結(jié)果仍然是同頻率正弦信號。利用疊加定理,可以將單一頻率正弦激勵電路的分析推廣到任意信號激勵下電路分析,這就是現(xiàn)代電路分析中的傅里葉分析方法。本章內(nèi)容概述本章首先討論單一頻率正弦信號激勵下穩(wěn)態(tài)線性電路的相量分析方法,然后對電力系統(tǒng)特有的三相電路進(jìn)行簡單的介紹,最后把相量分析推廣到一般非正弦周期電路——諧波分析。學(xué)習(xí)本章重點要掌握相量的概念及相量分析方法,要對照相量域和直流穩(wěn)態(tài)時間域關(guān)系,領(lǐng)會各種電路分析方法在相量域中的使用。諧波分析是一種十分常用的信號分析手段,學(xué)習(xí)過程中應(yīng)力求對其應(yīng)用的理解。1.正弦量瞬時值表達(dá)式i(t)=Imsin(wt+)ti0T周期T和頻率f頻率f

:每秒重復(fù)變化的次數(shù)。單位:赫(茲)Hz周期T

:重復(fù)變化一次所需的時間。單位:秒s正弦量為周期函數(shù)f(t)=f(

t+kT)波形3.1正弦量的基本概念正弦電路激勵和響應(yīng)均為同頻率的正弦量的線性電路(正弦穩(wěn)態(tài)電路)稱為正弦電路或交流電路。正弦穩(wěn)態(tài)電路在電力系統(tǒng)和電子技術(shù)領(lǐng)域占有十分重要的地位。研究正弦電路的意義正弦函數(shù)是周期函數(shù),其加、減、求導(dǎo)、積分運(yùn)算后仍是同頻率的正弦函數(shù);正弦信號容易產(chǎn)生、傳送和使用。優(yōu)點3.1正弦量的基本概念正弦信號是一種基本信號,任何非正弦周期信號可以分解為按正弦規(guī)律變化的分量。對正弦電路的分析研究具有重要的理論價值和實際意義。結(jié)論3.1正弦量的基本概念

幅值

(振幅、最大值)Im(2)角頻率ω2.正弦量的三要素(3)

初相位單位:rad/s

,弧度/秒反映正弦量變化幅度的大小。相位變化的速度,反映正弦量變化快慢。反映正弦量的計時起點,常用角度表示。3.1正弦量的基本概念i(t)=Imsin(wt+

)同一個正弦量,計時起點不同,初相位不同。一般規(guī)定:

||≤180°。=90°

=180°=0°iotθ注意3.1正弦量的基本概念3.周期性電流、電壓的有效值周期性電流、電壓的瞬時值隨時間而變,為了衡量其平均效果工程上采用有效值來表示。周期電流、電壓有效值定義R直流IR交流i物理意義3.1正弦量的基本概念方均根值定義電壓有效值:正弦電流、電壓的有效值設(shè)

i(t)=Imsin(t+

)3.1正弦量的基本概念3.1正弦量的基本概念同理,可得正弦電壓有效值與最大值的關(guān)系:若交流電壓有效值為U=220V,U=380V

其最大值為Um311V,Um537V注意工程上說的正弦電壓、電流一般指有效值,如設(shè)備銘牌額定值、電網(wǎng)的電壓等級等。但絕緣水平、耐壓值指的是最大值。因此,在考慮電器設(shè)備的耐壓水平時應(yīng)按最大值考慮。3.1正弦量的基本概念測量懇中,奏交流騎測量孟儀表華指示迫的電捆壓、歸電流脅讀數(shù)芽一般帥為有慶效值芒。區(qū)分租電壓發(fā)、電額流的杰瞬時獎值、庭最大敘值、持有效嚼值的蔑符號援。3.宰1正弦薯量的安基本太概念4.同頻慮率正精弦量獨的相答位差設(shè)u(t)=Umsi輸n(wt+u),i(t)=Imsi潮n(wt+i)相位耳差:j=宵(wt+u)-(wt+i)=u-i規(guī)定:||1勻80恰°等于銹初相爭位之朽差兩個耀正弦嗓量進(jìn)咬行相駐位比嫌較時粗應(yīng)滿于足同時柳間、同頻闖率、蒜同函付數(shù)(思包括舉同符曲號),且伏在主攪值范靠圍比震較。3.裕1正弦擺量的藥基本燭概念注意j>0,u超前ij角,或i滯后u角,(u比i先到嚷達(dá)最敢大值);j<0,i超前uj角,舒或u滯后ij角,i比u先到裙達(dá)最供大值布)。ujtu,iu

ioi3.番1正弦頸量的石基本夫概念j=0,同相j=18茂0o,反相特殊睬相位湊關(guān)系tu

iotu

ioj=90o,正交tu

io同樣掛可比停較兩瓦個電桿壓或遠(yuǎn)兩個肌電流多的相狡位差芹。3.朱1正弦普量的籍基本伸概念1.問題旨的提注出電路槳方程杜是微勻分方蔥程:兩個榜正弦桃量的鑰相加叢:如KC白L、KV鞭L方程借運(yùn)算尺:RLC+-uCiLu+-3.掘2正弦牲量的啦相量披表示固法及脊相量顛圖i1i1+i2i3i2www角頻率同頻局的正廣弦量循相加泥仍得劈燕到同施頻的歷正弦旁量,歷所以柔,只計需確蠻定初青相位劃和有靜效值豬。因鍛此采踏用正弦量復(fù)數(shù)I1I2I3有效值123初相位變換嘴的思鄉(xiāng)豐想tu,ii1

i2oi3結(jié)論3.宏2正弦偵量的射相量陰表示走法及前相量蹤蝶圖3.孤2正弦簽量的循相量抹表示溜法及希相量懶圖ω+1+j一個頂正弦奔量的齒瞬時鎖值可襯以用唐一個撞旋轉(zhuǎn)陶的有擔(dān)向線因段在懸縱軸戶上的悟投影北值來畏表示紐奉。矢量互長度=振幅矢量全與橫型軸夾勢角=初相珠位矢量源以角留速度ω按逆敬時針棋方向干旋轉(zhuǎn)在復(fù)脈平面水上,凱旋轉(zhuǎn)若矢量左可以犧表示敗為旋轉(zhuǎn)廉因子初始矢量2.正弦煮量的定相量枯表示3.迅2正弦別量的勒相量乓表示妥法及搬相量譽(yù)圖u(t)=Umsi歐n(wt+)=Im蜻{Umej(wt+)}tReIm0t由于于同頻憂率的勸正弦晴量(饞正弦懂穩(wěn)態(tài)震電路星中的脹所有旬電壓摧、電邁流具關(guān)有相給同頻持率)增旋轉(zhuǎn)班速度校相同嚇,因矮此只弱需要扎確定籠它們集的初椅始矢百量。誰稱這旗個初較始矢刻量為戴正弦艘量的根相量芳,記唐作振幅群相量有效思值相右量造一網(wǎng)個復(fù)誰函數(shù)對F(t)取虛孟部任意平一個白正弦顛時間滋函數(shù)碌都有咸唯一園與其討對應(yīng)寫的復(fù)雪數(shù)函攻數(shù)。無物賓理意積義是一運(yùn)個正柳弦量景有抬物理環(huán)意義結(jié)論3.蔬2正弦躬量的敬相量通表示饑法及牧相量挖圖F(t)包含胸了三后要素:U、、復(fù)常協(xié)數(shù)包厚含了秀兩個圓要素呼:U、。F(t)還可浪以寫裁成復(fù)常數(shù)正弦占量對銷應(yīng)的竹相量相量捧的模灣表示蘿正弦架量的封有效編值相量愧的幅棵角表香示正奔弦量略的初丹相位注意3.麗2正弦略量的千相量辜表示液法及陣相量旅圖相量刪只是弟表示請正弦睜量,昨并不兵等于喚正弦鉤量。已知例1試用吧相量鼠表示i,u。解例2試寫貝出電箭流的逢瞬時肥值表透達(dá)式親。解3.蕩2正弦王量的馳相量顏表示若法及環(huán)相量爆圖例3判斷泄正誤瞧?在復(fù)閑平面抗上用耳矢量柱表示蜘相量農(nóng)的圖相量琴圖iqu+1+j3.壇2正弦著量的兆相量浴表示蜂法及顆相量彎圖3.相量淘法的啟應(yīng)用同頻果率正謊弦量任的加谷減相量題關(guān)系匠為:結(jié)論同頻折正弦豎量的狼加減得運(yùn)算溜變?yōu)殒@對應(yīng)健相量暑的加屋減運(yùn)商算。3.疲2正弦嚇量的錘相量虛表示符法及潤相量鑼圖用三代角函令數(shù)式攏計算3.壯2正弦胖量的俊相量懸表示悶法及居相量址圖令則有用相梯量圖括計算+1+j首尾吧相接+1+j3.斬2正弦航量的冠相量評表示踐法及筍相量面圖用相丙量式嶺(復(fù)珠數(shù)式盡)計跪算3.葵2正弦赴量的心相量薪表示護(hù)法及快相量茂圖u1u2=u3例3.鍋2正弦倍量的笨相量疲表示鏈法及輔相量辜圖正弦賄量的族微分隆、積澤分運(yùn)欲算微分炊運(yùn)算積分吊運(yùn)算3.便2正弦沉量的孕相量閘表示叨法及撫相量廢圖例用相細(xì)量運(yùn)全算:把時變域問跳題變磚為復(fù)策數(shù)問虜題;把微裂積分階方程心的運(yùn)虎算變僅為復(fù)憲數(shù)方負(fù)程運(yùn)偏算;可以竹把直名流電膝路的筋分析鋸方法倒直接廳用于債交流舌電路脹。Ri(t)u(t)L+-C相量法的優(yōu)點3.堵2正弦進(jìn)量的謹(jǐn)相量蠢表示幻玉法及趟相量教圖①正弦量相量時域頻域相量逢法只坦適用苦于激典勵為收同頻崖正弦顯量的蘆非時榆變線燃性電小路。③相停量法燃用來重分析逝正弦索穩(wěn)態(tài)諒電路晨。正弦波形圖相量圖注意不適擦用線性線性w1w2非線性w3.燦2正弦辦量的側(cè)相量簽表示啦法及揭相量魄圖3.例3單一堆頻率夢正弦無穩(wěn)態(tài)午電路堂分析3.評3.門1元件慮的相芝量模梢型3.材3.拖2電路天的相魄量模喬型3.孕3.廣3基爾細(xì)霍夫談定律己的相箏量形獲式3.稀3.梨4阻抗剖和導(dǎo)擾納3.怒3.有5阻抗量的串舍聯(lián)和扯并聯(lián)3.糞3.寨6正弦淺穩(wěn)態(tài)件電路飛的一參般分肝析時域粥特性相量豪模型u(t)i(t)R+-R+-相量映特性1.電阻禮元件3.繡3.汪1元件穗的相討量??椥蜁r域咸模型正弦臨穩(wěn)態(tài)冠下的秒電壓踢電流徐:根據(jù)店時域敏特性芽,電沿阻元月件的悅電壓屯與電先流滿傭足:(1)同列頻率(2)同針相位懷:u=i(3)U=誼RI瞬時皆功率波形珠圖及江相量旦圖

itoupu=iUI瞬時螺功率腿以2交變背,始肢終大仙于零盡,表鏡明電存阻始戴終吸脈收功媽率。同相習(xí)位3.構(gòu)3.們1元件躺的相住量模勢型時域占特性相量魄模型相量擦特性2.電容瓶元件3.悅3.宵1元件沈的相可量模杏型時域墾模型正弦濤穩(wěn)態(tài)遷下的世電壓各電流榨:根據(jù)士時域互特性委,電暫容元主件的的電壓逗與電憤流滿澤足:(1)同凱頻率(2)i=u+90芽o(3)I=CU命=U欲/XCi

(t)u

(t)C+-+-XC=1妨/(wC),稱為龜容抗皮,單按位為(歐姆振)BC=wC,稱為爽容納抱,單揮位為S容抗桐和頻旬率成法反比w0,|XC|直流貞開路(隔直)w,|XC|0高頻是短路w|XC|容抗燒與容烘納相量巧表達(dá)睛式3.近3.墨1元件委的相劃量模木型瞬時妄功率波形哥圖及員相量悉圖瞬時秩功率悲以2交變忙,有昌正有沿負(fù),帶一周劫期內(nèi)梅剛好買互相蒙抵消聞,表漠明電輩容只噸儲能吧不耗箱能。3.碼3.漠1元件殘的相走量模裝型t

ioupu電流懷超前五電壓9002時域微特性相量例模型相量輸特性3.電感雅元件3.軋3.泰1元件時的相廣量模卻型時域摘模型正弦輛穩(wěn)態(tài)療下的于電壓距電流廢:根據(jù)豎時域本特性飽,電漠感元爪件的客電壓和與電炎流滿都足:(1)同爬頻率(2)u=i+90宴o(3)U=LI蚊=XLIi(t)u(t)L+-jL+-XL=wL,稱為哨感抗珍,單愉位為(歐姆皂)BL=臟1/巖(wL),稱為詠感納俘,單量位為S感抗替和頻成率成武正比w0,|XL|0直流虜短路w,|XL|料高頻府開路感抗振與感賞納相量慕表達(dá)訊式3.項3.恢1元件鋪的相循量模垂型wXL瞬時枕功率波形斜圖及氣相量退圖瞬時打功率煌以2交變挎,有廣正有吸負(fù),只一周率期內(nèi)既剛好輸互相倒抵消刃,表頸明電征感只捧儲能源不耗垮能。3.答3.肢1元件出的相擺量模秀型i電壓擇超前沸電流900t

ioup2例1試判標(biāo)斷下撕列表鍋達(dá)式靜的正襪、誤暑。L3.強(qiáng)3.經(jīng)1元件秒的相徒量模抄型例2已知語電流凝表讀移數(shù):A1=8A,=6AA2A1A0Z1Z2A2A0=?=I0max=?A0A0=I0min=?=?A2A0=A1解3.概3.撓1元件偷的相竄量模醫(yī)型2.Z1=R,Z2為何笑參數(shù)臉?3.Z1=jXL,Z2為何沿參數(shù),4.Z1=jXL,Z2為何帆參數(shù),3.異3.叼2電路偏的相傅量模陶型正弦謙穩(wěn)態(tài)化電路肺中的械所有絞電源錯電壓愈和電略流、玩支路晉電壓陜和電味流變?yōu)⒘哭D(zhuǎn)飯換為伴相應(yīng)煤的相鞏量;無源切元件R、L和C分別盈用其頸相量緞模型巡壽表示純。+_LCRu+uR_+_uL+uC_i+_jLR+_+_+_同頻霸率的或正弦她量加室減可籮以用慨對應(yīng)導(dǎo)的相慣量形割式來恥進(jìn)行填計算蟲。因謀此,逆在正虹弦電塑流電僵路中納,KC致L和KV賞L可用肝相應(yīng)廊的相扎量形授式表費(fèi)示:3.挽3.素3基爾摘霍夫半定律竿的相肉量形附式時間挨域相量位域例3解相量模型+_15Wu4H0.02Fij20W-j10W+_15W3.愧3.側(cè)3基爾縫霍夫盈定律洞的相甘量形雷式j(luò)20W-j10W+_15W3.獅3.昨3基爾耀霍夫攻定律腿的相盞量形侄式1.阻抗正弦懼穩(wěn)態(tài)黨情況煌下Z+-無源線性網(wǎng)絡(luò)

+-阻抗草模阻抗恒角歐姆腰定律遠(yuǎn)的相袍量形擊式3.勸3.布4阻抗桐和導(dǎo)昆納當(dāng)無旗源網(wǎng)浴絡(luò)內(nèi)差為單蜻個元無件時猛有:Z可以勉是實衰數(shù),悄也可琴以是聚虛數(shù)福。C+-R+-L+-表明

3.疼3.鐘4阻抗繁和導(dǎo)威納2.RL拿C串聯(lián)霧電路KV寬L:LCRuuLuCi+-+-+-+-uRR+-+-+-+-jL3.障3.券4阻抗擱和導(dǎo)焦納Z—復(fù)阻???;|Z|—復(fù)阻削抗的風(fēng)模;z—阻抗貸角;R—電阻(阻抗雪的實串部);X—電抗(阻抗月的虛選部)。轉(zhuǎn)換嗚關(guān)系必:或R=|Z|coszX=|Z|sinz阻抗牢三角缺形|Z|RXjz3.弱3.主4阻抗尖和導(dǎo)們納3.導(dǎo)納正弦祝穩(wěn)態(tài)色情況焰下Y+-無源線性網(wǎng)絡(luò)

+-導(dǎo)納漏模導(dǎo)納行角3.通3.腰4阻抗怕和導(dǎo)色納當(dāng)無歸源網(wǎng)申絡(luò)內(nèi)恰為單部個元挨件時新有:Y可以抗是實泊數(shù),蔬也可猛以是疲虛數(shù)紫。1/jwC+-R+-jwL+-表明

3.抽3.臘4阻抗仙和導(dǎo)披納對同脹一二多端網(wǎng)篩絡(luò):4.RL按C并聯(lián)隸電路由KC走L:iLCRuiLiC+-iRR+-jL3.斬3.智4阻抗曲和導(dǎo)代納Y—復(fù)導(dǎo)性納;|Y|—復(fù)導(dǎo)春納的右模;y—導(dǎo)納陣角;G—電導(dǎo)(導(dǎo)納腦的實緊部);B—電納(導(dǎo)納村的虛輸部)。轉(zhuǎn)換機(jī)關(guān)系踩:或G=|Y|cosyB=|Y|siny導(dǎo)納卵三角玻形|Y|GBjy3.額3.禾4阻抗坐和導(dǎo)椒納分壓公式1.阻抗趨的串君聯(lián)Z1+Z2Zn-Z+-3.塊3.披5阻抗涂的串聾聯(lián)和盆并聯(lián)分流公式2.導(dǎo)納腿的并狹聯(lián)兩個廁阻抗Z1、Z2的并允聯(lián)等極效阻瞧抗為饅:Y1+Y2Yn-Y+-3.茶3.冶5阻抗泉的串乒聯(lián)和經(jīng)并聯(lián)例4解+_5WuS0.2Fi相量模型+_5W-j5W3.龜3.帶5阻抗芹的串反聯(lián)和代并聯(lián)直流協(xié)電阻躬電路軌與正豬弦穩(wěn)腫態(tài)電園路的鬧分析決比較醫(yī):3.志3.事6正弦毫穩(wěn)態(tài)吉電路畜的一遼般分猾析KVL:KCL:或元件約束關(guān)系:直流電阻電路:正弦穩(wěn)態(tài)電路相量分析:KVL:KCL:或元件約束關(guān)系:1.引入鍛相量齊法,慨直流終電阻邀電路載和正爛弦穩(wěn)毫態(tài)電段路依六據(jù)的疲電路姑定律赴是相徑似的晃。結(jié)論2.引入源電路示的相固量模各型,東把列帥寫時稻域微鋪分方纏程轉(zhuǎn)撞為直欣接列終寫相效量形什式的絲式代數(shù)戒方程廉。3.引入陳阻抗氣以后袋,可拋將直悄流電艱阻電危路中書討論償?shù)乃劣芯W(wǎng)磨絡(luò)定執(zhí)理和份分析盤方法窯都推信廣應(yīng)辣用于尿正弦坐穩(wěn)態(tài)館的相畢量分感析中最。直京流(f=0)是一雁個特蓋例。3.虜3.病6正弦插穩(wěn)態(tài)制電路渣的一派般分起析例5畫出良電路潛的相挑量模雞型求:各支憑路電華流。已知瘋:解R2+_Li1i2i3R1CuZ1Z2R2+_R13.纖3.脹6正弦井穩(wěn)態(tài)渴電路婦的一睡般分寸析3.循3.膀6正弦顫穩(wěn)態(tài)逼電路歸的一上般分孤析Z1Z2R2+_R13.炸3.裕6正弦克穩(wěn)態(tài)包電路宰的一技般分商析Z1Z2R2+_R1+_R1R2R3R4列寫座電路關(guān)的網(wǎng)刷孔電瀉流方梅程和緒結(jié)點啊電壓堂方程例6解網(wǎng)孔愁方程+_LR1R2R3R4C3.撒3.悠6正弦錦穩(wěn)態(tài)離電路符的一絡(luò)般分撫析+_R1R2R3R4結(jié)點陵方程3.嶺3.溜6正弦精穩(wěn)態(tài)室電路羽的一嶄般分頃析1.瞬時繩功率無源網(wǎng)絡(luò)+ui_3.百4正弦落穩(wěn)態(tài)宮電路梳的功呢率及等功率音因數(shù)富的提垮高一、紫正弦盜穩(wěn)態(tài)逐電路鼻的功溉率在關(guān)懶聯(lián)參惹考方帳向下滔,某龜無源奪二端孝網(wǎng)絡(luò)紹的正類弦穩(wěn)房誠態(tài)電五壓和拒電流刷為則其陳瞬間宣功率溫為p有時為正儲,有時為負(fù)傍,具唯有平壓均分久量;庭頻率孟是電愚壓、強(qiáng)電流把的2倍。p>0擺,電路授吸收回功率匠;p<0,電路肥發(fā)出償功率煉;UIco嫁s(u-i)恒定分量。-UIco鋪s(2滔t持+u-i)為正陳弦分紋量。3.囑4正弦疲穩(wěn)態(tài)息電路練的功夫率及濫功率吊因數(shù)也的提鑰高t

ioup2.平均霜功率桐或有航功功傷率=u-i:功率低因數(shù)吼角。肅對無飄源網(wǎng)衡絡(luò),載為其等博效阻替抗的傅阻抗剝角。co瓦s:功率聞因數(shù)述。單位麻:W(瓦)3.霸4正弦遙穩(wěn)態(tài)巾電路衫的功鴨率及榨功率限因數(shù)挺的提濫高正弦悄穩(wěn)態(tài)返電路爪瞬時熊功率剝在一矛周期你內(nèi)的膊平均洞值為非平均聰功率渣,又桿稱有災(zāi)功功宇率一般押地,有:0≤co登s≤寶1X>0燥,j>0,感性;X<0系,j<0,容性。cosj1,純電阻0,純電抗平均悶功率狐實際志上是光電阻遠(yuǎn)消耗駝的功筑率,間亦稱驗為有羞功功責(zé)率。斤表示蚊電路扎實際兼消耗唐的功痛率,候它不蘆僅與窩電壓坦電流覆有效結(jié)值有裂關(guān),壩而且似與co織s有關(guān)烤,這勞是交惠流和級直流播的很丈大區(qū)勁別,主要侄由于爐電壓脆、電慈流存器在相負(fù)位差協(xié)。結(jié)論

3.蘿4正弦膛穩(wěn)態(tài)雖電路員的功弱率及糞功率語因數(shù)依的提泡高4.視在閣功率3.無功加功率單位娃:va照r(乏)。Q>0,表示六網(wǎng)絡(luò)錯吸收廢無功炊功率獵;Q<0,表示泉網(wǎng)絡(luò)萄發(fā)出唉無功劣功率棗。Q的大檢小反飯映網(wǎng)區(qū)絡(luò)與荒外電蛋路交諸換功啞率的幅度。是股由儲養(yǎng)能元暮件L、C的性濱質(zhì)決雷定的啟。電氣絕設(shè)備束的容每量3.沙4正弦漲穩(wěn)態(tài)維電路向的功癥率及義功率果因數(shù)要的提驕高單位宮:VA(伏純安)有功浮,無悶功,弊視在師功率賊的關(guān)狡系:有功附功率:P=UIco懂s單位:W無功標(biāo)功率:Q=UIsi快nj單位:va捐r視在呆功率:S=UI單位:VAjSPQ功率件三角紹形3.餓4正弦野穩(wěn)態(tài)投電路緒的功透率及瞎功率杜因數(shù)竟的提休高4.民RL紙C元件釣的正漏弦穩(wěn)劇態(tài)功伴率電阻脈元件電容六元件電感態(tài)元件RjwL3.運(yùn)4正弦桐穩(wěn)態(tài)招電路茄的功靠率及壟功率丸因數(shù)豆的提鞠高例1三表宜法測日線圈巷參數(shù)糖。已知略:f=5精0H葵z,且測賺得U=5籮0V,I=1蜘A,P=3繩0W。解法1RL+_ZWAV**3.遷4正弦斃穩(wěn)態(tài)賊電路圖的功留率及城功率盛因數(shù)繡的提衣高解法2又解法33.麻4正弦吐穩(wěn)態(tài)換電路摧的功炊率及談功率釀因數(shù)仰的提蜂高二、劃功率躲因數(shù)條的提淺高用電設(shè)備+u_i如果住設(shè)備蚊工作時在正柿弦穩(wěn)梢態(tài),查電壓污、電褲流都踏是正蓄弦量由,幅怎度分票別為U和I。設(shè)備德可獲酸得的寶最大洽正弦烤穩(wěn)態(tài)皆平均功率隆為:Pma伏x=U機(jī)I即視裙在功傾率,而實劣際上拔設(shè)備按獲得班的功證率是膏:P=UIco底s在工藏作電飲壓、南電流初幅度湯固定褲時,臉實際驗有功部功率勉與視推在功唉率之烈比為寬設(shè)備員的功紡率因撕數(shù):0≤除co帽s每≤1設(shè)備虜?shù)墓Σ陕室蝻@數(shù)越致高,贏說明攔無功貿(mào)功率觸越小都,有返功功界率越稅接近戀視在予功率殿。3.疑4正弦舉穩(wěn)態(tài)暈電路嶄的功異率及貿(mào)功率那因數(shù)畢的提條高提高屠功率苗因數(shù)痕的目蘿的和常意義提高詢設(shè)備遵功率悼容量爭的利碗用率抑制損供電閉系統(tǒng)浸的無漠功功妨率,染減小炎線路蓄損耗減小鈔供電客線路遭電流幼,節(jié)春省線蒸路材阻料提高料功率治因數(shù)逢的方梁法只能紹提高會線路競總的否功率狹因數(shù)劉,不勞改變駱設(shè)備亮本身券功率弄因數(shù)提高捕功率攝因數(shù)孟的同距時不凝能改棋變設(shè)冶備的成工作更狀態(tài)通常鑄的供滅電系思統(tǒng)采窄用電竭壓源碌供電建方式脊,各永負(fù)載抓并聯(lián)渠運(yùn)行絕大鑒部分領(lǐng)的電浴力設(shè)胃備屬刊于感謊性負(fù)粒載提高是功率準(zhǔn)因數(shù)因的方兔法是頃在感甘性設(shè)宇備兩浙端并聯(lián)型補(bǔ)償尸電容衰器。3.慕4正弦殺穩(wěn)態(tài)粉電路鐮的功貫率及搖功率蹤蝶因數(shù)寸的提緩高補(bǔ)償政電容姑的確伍定設(shè)線勒路電發(fā)壓有圣效值京為U,設(shè)畢備有宜功功灑率為P,補(bǔ)含償前尤功率只因數(shù)鐵為co錦s,補(bǔ)償位后功凍率因具數(shù)為co抵s1>co肺sPcosCPcos1

P=誘UIco炸s1=U伯ILco般s13.普4正弦初穩(wěn)態(tài)躺電路傻的功練率及復(fù)功率構(gòu)因數(shù)倉的提給高例:12升W日光少燈接蒼于22示0V,f=5你0H握z的交令流電朝源上酒,正瓜常工魔作時珍光管屢兩端賣電壓晉為10葛0V,鎮(zhèn)蠢流器嫂需要覆多大加的電想感量膝?功題率因增數(shù)為拆多少舟?當(dāng)co符s=0丸.9時需鴨補(bǔ)償各多大必的電蓮容器壞?正常牛工作錯的日栗光燈泳管等關(guān)效為辦純電床阻元染件,共鎮(zhèn)流畏器等短效為淺電感暈元件鑄,日舟光燈江管與休鎮(zhèn)流缺器串?dāng)_聯(lián)連容接于22釣0V交流僵電源該上。催如圖若所示訂。3.飼4正弦傷穩(wěn)態(tài)甜電路蔑的功雹率及記功率房誠因數(shù)唉的提派高RLCRLC并聯(lián)省電容屬器提極高線魂路功刪率因勒數(shù),形如圖3.囑4正弦示穩(wěn)態(tài)度電路亭的功幸率及疼功率鹽因數(shù)使的提捷高諧振逃是正竄弦電島路在鐵特定懼條件減下產(chǎn)嗎生的使一種凳特殊值物理鳥現(xiàn)象風(fēng)。諧喬振現(xiàn)怕象在出無線酸電和興電工為技術(shù)花中得鮮到廣于泛應(yīng)暈用,蝕研究師電路和中的焰諧振勵現(xiàn)象絲式有重項要實怠際意蘭義。含R、L、C的二泊端網(wǎng)汗絡(luò),棉在特欄定條旨件下停出現(xiàn)據(jù)端口唯電壓梢、電倒流同素相位斷的現(xiàn)溉象時虎,稱拆電路委發(fā)生地了諧鋤振。諧振紅的定顏義R,L,C電路發(fā)生某諧振3.紐奉5正弦劃穩(wěn)態(tài)餃電路喚中的鍋諧振一、栽串聯(lián)熄諧振諧振漆角頻參率諧振夫頻率諧振僚條件僅與泉電路莊參數(shù)謙有關(guān)RjL+_1.串聯(lián)壁諧振街的條辰件3.虜5正弦款穩(wěn)態(tài)智電路衰中的迫諧振當(dāng)X=居0時,膀電路抹發(fā)生串聯(lián)陡諧振潑。2.RL桌C串聯(lián)棉電路扁諧振陪時的溪特點(1)諧振時同相位電流I和電合阻電余壓UR達(dá)到搏最大炊值I0=U/R(U一定)。入端袋阻抗爬為純電膏阻,廁即Z=R,阻屬抗值|Z|最小倡。3.里5正弦哪穩(wěn)態(tài)茶電路結(jié)中的矮諧振=0今,co燭s=1,電典路總水無功濟(jì)功率匆為零曠,電路厚與電列源之旗間不至發(fā)生岔能量蝦互換亦。(2)LC上的電壓大小相等,相位相反,串聯(lián)總電壓為零,即LC相當(dāng)于短路。電源電壓全部加在電阻上,+++___RjL+_3.法5正弦培穩(wěn)態(tài)盡電路移中的魚諧振當(dāng)=w0L=1衫/(w0C)>陵>R時,Q>>杏1UL=籃UC=QU>>U,出挺現(xiàn)過幼電壓泛。(3)串聯(lián)扣諧振悅也稱瓶為電壓濤諧振,諧振氣時出辮現(xiàn)過蜻電壓特性豎阻抗品質(zhì)峽因數(shù)3.笑5正弦絹穩(wěn)態(tài)齊電路穩(wěn)中的均諧振品質(zhì)垃因數(shù)表示辟諧振與時電譜感或萍電容項上的聚電壓嚷大于阿總電疼壓的崗倍數(shù)滾。Q的值插愈大充,電紋路的鎮(zhèn)選頻疾特性窩就愈疼好。(4)諧振賀時的用功率P=UI質(zhì)co或s=UI=RI02=U2/R,電源月向電毯路輸狀送電智阻消男耗的橋功率疼,電畝阻功農(nóng)率達(dá)等最大約。電源熟不向旁電路運(yùn)輸送釣無功呀。電挪感中懶的無冬功與圈電容烏中的峰無功蕉大小挑相等膚,互煉相補(bǔ)窯償,曬彼此隸進(jìn)行斬能量插交換翁。+_PQLCR注意

3.呢5正弦邀穩(wěn)態(tài)傻電路違中的叛諧振例1某收降音機(jī)愈輸入傲回路L=0置.3修mH,R=1夢0,為鹿收到悲中央冊電臺56收0k越Hz信號販,求白:(1)調(diào)諧巧電容C值;(2)如輸訂入電由壓為1.拔5藥V,求諧僻振電聲流和陽此時陳的電虛容電喘壓。解+_LCRu3.翼5正弦察穩(wěn)態(tài)條電路潑中的驢諧振二、恐并聯(lián)桂諧振實際故的電贊感線仁圈總齊是存供在電愈阻,爹因此抓當(dāng)電賭感線滑圈與孫電容鼠器并柳聯(lián)時鏟,電狠路如鄭圖:CLR1.并聯(lián)造諧振劣條件:(電啞壓、駱電流串同相眠位)3.抖5正弦湊穩(wěn)態(tài)杰電路望中的孫諧振電路蹲發(fā)生永諧振宋是有淡條件旱的,在電茂路參志數(shù)一碑定時懼,滿斷足:注意

一般鄰線圈行電阻R<蜻<L,則湯等效誰導(dǎo)納睛為:諧振角頻率3.母5正弦慘穩(wěn)態(tài)丘電路牲中的肥諧振CLR0等效電路電壓U一定厚時,永總電虛流較訴小并聯(lián)瓣諧振乞也稱千為電流檔諧振,支紗路電疫流是熔總電避流的Q倍,圣設(shè)R<榜<L3.興5正弦射穩(wěn)態(tài)他電路者中的腫諧振2.諧振貧特點電路躬發(fā)生惜諧振黨時,釀輸入謹(jǐn)阻抗出很大坊;品質(zhì)晚因數(shù)3.崇5正弦勻穩(wěn)態(tài)跨電路噴中的撤諧振例2:如圖揚(yáng)所示拆電路蛾中,U=2連20孝V,C=1μF。(1)當(dāng)岸電源體頻率1=1衫00易0r備ad琴/s時,UR=0;(2)當(dāng)電源箭頻率1=2斧00攝0r妹ad艙/s時,UR=U。試圣求電漏路的們參數(shù)L1和L2。L1CRui+-L2解(1)當(dāng)UR=0,即I=0,L1C產(chǎn)生重并聯(lián)嬸諧振浮,即(2)當(dāng)UR=U,即嗓整個輝電路知產(chǎn)生顛串聯(lián)玻諧振紫,3.梅6三相溉交流釋電路三相鍵交流螞電路像是指盒由三廳相發(fā)吉電機(jī)傷向三厲相負(fù)盒載供挨電的餐系統(tǒng)思;三竿相交稼流電米路由偶三相魔電源痰、三鐵相負(fù)雙載和稀三相詳輸電蚊線路疲三部棉分組巨成。三相夠交流欄電路驗是一顏種工洲程實國用電窩路,漠世界怎各國于發(fā)電雞、輸暢電、層用電雅幾乎萌全部憂采用燒三相做模式棵;工作燥頻率50或60濤Hz,需阻要單前相或鵝兩相腰可以頌直接歌從三稱相電醒源獲住得,閥無需訂單獨容產(chǎn)生集。就電候路理復(fù)論而哲言,足三相爸電路弓是一參種特哥殊的筋正弦咐電路陣,關(guān)銳于正傾弦電用路的內(nèi)一整柿套分谷析方鏟法完恰全適寨用于伏三相晌電路奮,并且丙可以久利用貍?cè)喟蓦娐否R的特豈殊性殼來簡丸化分家析計磁算。3.塵6.誰1三相模電源三相開電源即的產(chǎn)鄰生+_NS三相財發(fā)電胃機(jī)t0Um電源肯波形相量臺圖三個額正弦界電源賄幅值協(xié)、頻灶率相左同,賴但相尤位各講相差12課0o。定子轉(zhuǎn)子A、B、C三端壯稱為橡始端淋,X、Y、Z三端百稱為含末端粗。3.廣6.代1三相敵電源三相姓電源填的表墻示相量退表示對稱臉三相搖電源仿的特質(zhì)點瞬時組值表犁示式3.珠6.揭1三相落電源三相惜電源蒜的聯(lián)限結(jié)星(Y)形炸聯(lián)結(jié)+_+_+_(X奮YZ炒)(相僵線)(相杏線)(相震線)(中柴性線正)又稱掙火線端線線電貓壓和忙相電祥壓均極對稱又稱泊零線線電壓幅值是相電壓的倍,線電壓相位比對應(yīng)相電壓超前30o3.基6.中1三相朽電源三相超電源娃的聯(lián)碰結(jié)三角孫()形蓬聯(lián)結(jié)+_+_+_ABC(BX)(CY)(AZ)(相館線)(相蜜線)(相目線)三角本()形六聯(lián)結(jié)燃的三爽相電咽源,稻線電齒壓和羞相電濕壓一絡(luò)致。這種羨聯(lián)結(jié)祥方式領(lǐng)只有扎三條羽相線池,沒賴有中屋性線止。相電悅壓:至每相聽電源寧的電摔壓。線電碎壓:敬端線稿與端墊線之悔間的賓電壓圣。線電烤流:戀流過蘭端線簡的電揉流。相電虧流:這流過竊每相避電源倦繞組懂的電胖流。3.遍6.滅1三相宅電源三相秀電源粗作三袖角形巴聯(lián)結(jié)雄時,望三個膚相電矮源(瓦繞組祥)自威己構(gòu)屬成了偉一個愛回路襲,三纏個相爛電源回必須惡嚴(yán)格女對稱泊,否駝則,伸將形需成嚴(yán)罷重回巧流,侵造成運(yùn)發(fā)電傷機(jī)繞業(yè)組過攤熱。一般便三相考發(fā)電飼機(jī)繞解組均壺接成免星形同。從用槽電負(fù)播載的讓角度弄出發(fā)陳,三事相電次源提子供三至相對鋪稱的來線電枯壓和料對稱災(zāi)的相核電壓遮,今險后我松們將孩不再曬討論群電源讓端的供聯(lián)結(jié)附方式普。三相橋負(fù)載或也存炊在兩觀種連響接方裝式:刻星形舉和三痛角形編。我國錄供電致系統(tǒng)稈,線冤電壓著為38振0V,而豬相電級壓為22存0V,用喊電負(fù)辰載應(yīng)汗按額濤定電鬼壓要賄求決歡定其刺聯(lián)結(jié)屯方式寬。負(fù)載養(yǎng)的相進(jìn)電壓辮:每相工負(fù)載枕上的米電壓煩。負(fù)載漢的線走電壓趨:負(fù)載乖端線腎間的們電壓點。線電穩(wěn)流:流過那端線扎的電妄流。相電瓶流:流過根每相王負(fù)載果的電省流。3.秘6.寧2負(fù)載燃星形瞞聯(lián)結(jié)郵三相坐電路ACB

N’ZAZBZCACBZABZBCZCAN’ZZZ+–N+–+–3.話6.確2負(fù)載鋸星形埋聯(lián)結(jié)年三相榆電路令以N點為姑參考捆點,基對N’點列聯(lián)寫結(jié)距點方款程:三相犧對稱寶負(fù)載負(fù)載泛側(cè)相后電壓洋:因N,N’兩點永等電時位,膚可將乘其短孔路,棕且其喝中電怖流為豎零。鈔這樣延便可海將三販相電穗路的叔計算欲化為單相電句路的改計算楚。也為舌對稱咳電壓結(jié)論A相計算電路+–ANN’Z3.摩6.厲2負(fù)載勢星形稱聯(lián)結(jié)愉三相典電路ZZZN’+–N+–+–計算患電流貫:為對超稱電萬流電源惹中性列點與陡負(fù)載帖中性旱點等際電位帽。有無置中性染線對養(yǎng)電路全情況禮沒有傍影響展。對稱男情況瘦下,貓各相服電壓免、電團(tuán)流都鎮(zhèn)是對五稱的鳳,可芹采用渠一相遍(A相)畝等效材電路依計算織。其鄭它兩念相的撞電壓獨、電堵流可啊按對召稱關(guān)炎系直腐接寫待出。結(jié)論3.民6.合2負(fù)載手星形堡聯(lián)結(jié)慰三相浙電路例1對稱小三相錄電源局線電交壓為38童0V,Z=6虹.4色+j瞇4.割8,Zl=6薦.4需+j南4.嫌8。求負(fù)饅載Z的電輝壓和攜電流樂。解畫出位一相表計算淺圖ZZla+–ANN’+–+–+–ZZACBZlZlZlZNN’acb3.卵6.凍2負(fù)載栽星形濕聯(lián)結(jié)孫三相逆電路ZZla+–ANN’3.碧6.襯2負(fù)載凱星形臥聯(lián)結(jié)累三相挽電路負(fù)載側(cè)上相晨電壓詞與線丹電壓逢相等巧:令3.擾6.歇3負(fù)載飲三角蠅形聯(lián)忽結(jié)的四三相僵電路ZZZ+–A+–B+–Ccab相電輸流:線電貸流:30o30o30o30o3.戶6.堡3負(fù)載爹三角乳形聯(lián)黑結(jié)的教三相飼電路ZZZ+–A+–B+–Ccabcab+–+–+–ZZZ負(fù)載銅上相獄電壓偵與線鋼電壓秧相等斑,且間對稱分。線電流與相電流對稱。線電流是相電流的倍,相位落后相應(yīng)相電流30°。根據(jù)謙一相市的計訓(xùn)算結(jié)避果,恒由對父稱性做可得停到其青余兩眉相結(jié)駛果。解法2結(jié)論Z/3Z/3Z/3N’cbaaZ/3A相計算電路+–ANN’3.襪6.孝3負(fù)載舟三角撫形聯(lián)煌結(jié)的食三相甘電路aZ/3A相計算電路+–ANN’3.閃6.蟲3負(fù)載梨三角孤形聯(lián)到結(jié)的銳三相虹電路例1:對稱室三相男負(fù)載鄙分別賴接成Y和型?;缶€小電流淘。解:應(yīng)用希:Y降壓頓起動纏。A'B'C'ZZZA'B'C'ZZZ3.載6.件3負(fù)載熔三角級形聯(lián)帥結(jié)的產(chǎn)三相槐電路例2對稱坐三相哥電路拋,電哀源線媽電壓現(xiàn)為38悼0V,|Z1|=稀10,co砍s1=0鹽.6(感性),Z2=趁–j沉50,ZN=1瓜+細(xì)j2。求:擁線電纖流、港相電萌流,亭畫出折相量酸圖(以A相為興例)。解:畫出挑一相死計算復(fù)圖+_Z1+___++NACBZ1Z2ZNN'3.羊6.盾3負(fù)載惹三角幕形聯(lián)魚結(jié)的紙三相仆電路設(shè)根據(jù)賢對稱分性,奴得B、C相的堡線電鑄流、戰(zhàn)相電籮流:3.演6.沒3負(fù)載癢三角踏形聯(lián)償結(jié)的嶼三相洗電路+_Z1由此貓可以璃畫出宅相量搞圖:30o–53.1o–18.4o3.醒6.勝3負(fù)載蛛三角薪形聯(lián)湯結(jié)的議三相物電路第一找組負(fù)朋載的皺三相距電流按:第二崇組負(fù)頭載的拴三相亮電流閃:電源蓋不對獎稱(釋不對章稱程起度小沉,系艱統(tǒng)保膚證其季對稱)。電路知參數(shù)(負(fù)載)不對戀稱情扁況很壓多。電源藍(lán)對稱肥,負(fù)曬載不欣對稱(低壓廉電力連網(wǎng))。分析轉(zhuǎn)方法不對谷稱復(fù)雜廈交流恰電路吼分析變方法墨。主要愈了解侮:中挖性點眉位移弦。討論多對象不對譽(yù)稱三鳴相電拼路的罷概念3.椅6.沖3負(fù)載馳三角牽形聯(lián)畜結(jié)的損三相豬電路負(fù)載女各相賓電壓括:三相哈負(fù)載Za、Zb、Zc不相斷同。3.智6.詳3負(fù)載困三角患形聯(lián)希結(jié)的舍三相沉電路N’+–N+–+–ZNZaZbZcABC負(fù)載零中性翻點與貝電源猶中性醋點不泛

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