电工技术刘子建 第7章 正弦稳态电路的分析新.ppt

在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 7.3 正弦稳态电路的功率（续7） 线圈阻抗的模为 又 可解得线圈参数L 本题还有其它解法，可写在黑板上。 7.3 正弦稳态电路的功率（续8） 例2 已知电源的电压 , 电源的频率 ,电容 , 电动机的功率 , 电动机的功率因数 (感性)，求负载电路(即虚线框内的电路)的功率因数 。 解： 设 ，则 7.3 正弦稳态电路的功率（续9） 7.4 功率因数的提高 提高功率因数的目的和意义 提高设备功率容量的利用率 抑制供电系统的无功功率，减小线路损耗 减小供电线路电流，节省线路材料 提高功率因数的方法 只能提高线路总的功率因数，不改变设备本身功率因数 提高功率因数的同时不能改变设备的工作状态 通常的供电系统采用电压源供电方式，各负载并联运行 绝大部分的电力设备属于感性负载 提高功率因数的方法是在感性设备两端并联补偿电容器 7.4 功率因数的提高（续1） 补偿电容的确定 并联电容后，原负载的电压和电流不变，吸收的有功功率和无功功率不变，即：负载的工作状态不变。但电路的功率因数提高了。 将 和 ，代入上式 又 ，因此 7.4 功率因数的提高（续2） 例1 已知f=50Hz, U=220V, P=10kW, cos?1=0.6，要使功率因数提高到cos?2=0.9 , 求并联电容C，并联前后电路的总电流各为多大？ 解： 未并电容时： 并联电容后： 7.5 最大功率传输 在电阻电路中曾讨论了负载获得最大功率的条件。在交流电路中，若电源的内阻和负载均为阻抗，那么在内阻抗固定、负载可变的情况下，负载获得最大功率(有功功率)的条件是什么呢？ 负载阻抗获得最大功率的条件取决于负载阻抗能够如何变化，下面讨论两种情况：(1)负载的电阻和电抗均可独立地变化；(2)负载阻抗角固定(即负载性质不变)而模可改变。 7.5 最大功率传输（续1） 负载的电阻和电抗均可独立地变化 负载吸收的有功功率为 根据有功功率的表达式，可得到获得最大功率的条件为 解得 即有 此时获得的最大功率为 最佳匹配或共轭匹配 7.5 最大功率传输（续2） 负载阻抗角固定而模可改变 模匹配 设负载阻抗为 则负载吸收的有功功率为 令该式关于|ZL| 的导数为零，可得 7.5 最大功率传输（续3） 例1 电路如图所示，试求负载ZL吸收的功率。若：(1)负载为5Ω电阻；(2)负载为电阻且与电源内阻抗模匹配；(3)负载与电源内阻抗共轭匹配。 解： 电源内阻抗为 7.5 最大功率传输（续4） 7.6 正弦稳态网络函数 由于电路和系统中存在着电感和电容，当电路中激励源的频率变化时，电路中感抗、容抗将跟随频率变化，从而导致电路的工作状态亦跟随频率变化。这种电路和系统的工作状态跟随频率而变化的现象，称为电路和系统的频率特性，又称频率响应。 为了便于研究正弦稳态电路的频率响应，在电路中只有一个正弦激励源的情况下，引入正弦稳态网络函数的概念。设电路的激励为 ,电路的正弦稳态响应为 ,网络函数定义为 7.6 正弦稳态网络函数（续1） 网络函数的模与频率的关系称为幅频特性，网络函数的辐角与频率的关系称为相频特性。这两种特性都可以在图上用曲线表示，称为网络的频率特性曲线。 例1 图示的一阶RC串联电路，若以 为激励， 为响应，试求网络函数(即转移电压比)，并绘制相应的频率特性曲线。 解： 网络函数为 7.6 正弦稳态网络函数（续2） 即 据此可绘出电路的频率特性曲线，如图所示。 （a）幅频特性曲线 （b）相频特性曲线 一阶低通RC电路 7.6 正弦稳态网络函数（续3） 例2 图示的一阶RC串联电路，若以 为激励， 为响应，试求网络函数，并绘制相应的频率特性曲线。 解： 网络函数为 即 据此可绘出电路的频率特性曲线，如图所示。 7.6 正弦稳态网络函数（续4） （a）幅频特性曲线 （b）相频特性曲线 一阶高通RC电路 若电路能使某个频率范围内的输入得以输出，而阻断其它频率的输入信号，这种电路就对不同频率的输入具有选择性，常将这种电路称为选频电路。 由于选频电路能够滤除