第4章 正弦交流电1.ppt

第4章 正弦交流电路 1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法； 2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗； 熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法， 会画相量图。； 3. 掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时 功率、无功功率和视在功率的概念； 4.了解串、并联谐振的条件及特征； 5.理解提高功率因数的意义和方法。 频率 幅值与有效值 4.2 正弦量的相量表示法 2.正弦量用旋转有向线段表示 3. 正弦量的相量表示 正误判断 例2: 已知 例3: 2. 功率关系 2 平均功率 有功功率 P 可得相量式： 2. 功率关系 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 有效值 可得相量式 2.功率关系 瞬时功率 ： 实际的电阻、电容 电阻的标称值 电阻器的色环表示法 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 2 相量法 2 相量图 2.功率关系 4 视在功率 S 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 例1： 方法1： 方法1： 例2： 4.5 阻抗的串联与并联 阻抗的串联 阻抗并联 正弦交流电路的分析和计算 有功功率 P UIcos? 例1： 解：用相量式计算 例2： 例3： 例5： 4.7 电路中的谐振 1 串联谐振 （3）串联谐振特怔 （4） 谐振曲线 2 谐振曲线 通频带： （5）串联谐振应用举例 例1： 例1： 2. 并联谐振 1. 谐振条件 （1） 谐振条件 例2： 例3： 例3： 2 用相量法求解 例3： 4.8 功率因数的提高 1 电源设备的容量不能充分利用 2. 功率因数cos ?低的原因 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 常用电路的功率因数 3.功率因数的提高 2 提高功率因数的措施: 结论 4. 并联电容值的计算 4.9 非正弦周期电压和电流 3.非正弦周期量的分解 非正弦周期量的有效值 非正弦周期量的有效值 非正弦周期电流的线性电路的计算 1.功率因数　　　: 对电源利用程度的衡量。 X ? + - 的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角 时,电路中发生能量互换,出现无功 当 功率 这样引起两个问题: 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 而需提供的无功功率为: 所以 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 无需提供的无功功率。 费电 设输电线和发电机绕组的电阻为 : 要求: Ｐ、Ｕ定值 时 所以提高 可减小线路和发电机绕组的损耗。 导线截面积 日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系如下图。 相量图 + - + - + - 感性等效电路 40W220V白炽灯 例 40W220V日光灯 供电局一般要求用户的 否则受处罚。 ? 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 电动机 满载 日光灯 （R-L串联电路） 必须保证原负载的工作状态不变。即： 加至负载上的电压和负载的有功功率不变。 在感性负载两端并电容 I 1 提高功率因数的原则： + - 并联电容C后： 2 原感性支路的工作状态不变: 不变 感性支路的功率因数 不变 感性支路的电流 3 电路总的有功功率不变 因为电路中电阻没有变， 所以消耗的功率也不变。 1 电路的总电流 ，电路总功率因数 I 电路总视在功率S 相量图: 由相量图可得： 即: + - 例6： R Zab -jXC + – a c b 已知 Zab为感性负载。 求: 解： 例7： RC移相电路，C 0.01μF 今欲使输出电压u2在相位上前移60°， 问应配多大的R？输出电压U2 ? 解： C + – i u1 u2 + – R uc + – 例8：负载1：40W、cos?1 0.5 的日光灯100只，负载2：100W的白炽灯40只。已知：U 220V。求: 电路的总电流 I 和总功率因数cos? 。 U 220∠0°V 36.4 A I1 P1 U cos?1 18.2 A I2 P2 U cos?2 Z1 R1+ jXL Z2 R2 [解法一] 设: I 48.15A， cos? cos40.9° 0.756 Z1 Z2 + － Ｕ I I2 I1 则: I1 36.4∠－60°A，I2 18.2∠0°A I I1+I2 48.1