电工基础知识大全详解.ppt

3.并联谐振电路 品质因数 特性阻抗 （电流谐振） ?谐振条件 ?谐振频率 电感线圈并联电容且满足R?0L时： ?并谐特征 阻抗最大 Z0=Zmax= ； 对电流源电压最大 U0=Umax； 电流 IL0=IC0=QI 4.3 谐振电路的频率特性 频率特性是指电路中的电压、电流、阻抗或导纳及阻抗角或导纳角等各量随频率变化的关系。 一、串联谐振电路的频率特性 ωL X ?Z? ?Y? ?Z? ,?Y?, X R 0 ω R-L-C串联电路的 X-? 和?Z? -? 曲线 ? X随 ?变化情况 当? ?0时，X 为负值，电路呈容性； 当? =?0 ，X=0时，此时 ?Z? =R ，呈纯阻性； 当? ?0时，X 为正值，电路呈感性。 ωL X ?Z? ?Y? ?Z? ,?Y?, X R 0 ω ? ?Z?随 ?变化情况 ?Z? 随? 的变化呈凹形， 并在? =?0 时有最小值。 1.幅频特性和相频特性 幅频特性和相频特性，分别表示幅度随?的变化关系和相位随?的变化关系。 ω ω0 0 ω0 ω 0 阻抗的模?Z? 随?的变化关系 阻抗角?随?的变化关系 选择性：突显?0附近的电流 ω0 0 ω I0 电流的谐振曲线 ?当?偏离?0时，电流下降，而且?偏离?0越远，电流下降程度越大。 ?当? = ?0时 ，电流最大 2. 选择性与通频带 整理后得 结论：选择性与品质因数Q有关，品质因数Q越大，曲线越尖锐，选择性越好。 通用电流谐振曲线 1 Q=1 Q=10 Q=100 ω/ω0 I/I0 1 A1 A2 0.707 f1 f0 f2 f 0 I/I0 B 1 是回路电流I ? 的频率范围。 通频带 通频带 ? f1为下边界频率 ? f2为上边界频率 B =f2 - f1 = 结论： 通频带B与品质因数Q成反比。 Q值越高， B越窄；反之，Q值越低， B越宽。 例 6-6 串联谐振回路的谐振频率f0 =7×105Hz，回路中的电阻R=10?，要求回路的通频带B=104Hz，试求回路的品质因数，电感和电容。 解: 回路的品质因数 因为 所以 电容 F =325pF H =159μH 电感 二、并联谐振电路的频率特性 电流源作用下的并联谐振电路 若Q ??1（或R? 0 L） + u - iS C R L 电压幅频特性和相频特性 1 Q1 Q2 ω/ω0 U/U0 Q1 Q2 1 Q1 Q2 0 Q1 Q2 通用电压谐振曲线图 例6-7 一个电感线圈的电阻R=10?，与电容器构 成并联谐振电路，电路的品质因数Q=100，如再 并联一只R′=100k?的电阻，电路的品质因数 降低到多少？ 因为 解: 所以 感抗、容抗 ?0 L=QR=100×10?=1000?≈ 并联 后，电导 =2×10-5S 品质因数降低为 3.5谐振电路的应用 一、谐振在电子技术中的应用 串联谐振的应用 例： 收音机的调谐回路 C L R 电视机 电视机的中频抑制回路 UC US CN Lx 高频信号发生器 Q表的原理电路 2.并联谐振的应用 接收机 C L 滤除干扰频率 在电力系统中，电网中能量的转化与传递所产生的电网电压升高，称内过电压。内过电压对供电系统的危害是很大的，常见的内过电压有：切空载变压器的过电压；切、合空载线路的过电压；电弧接地过电压；铁磁谐振过电压等。其中，铁磁谐振过电压事故最频繁的发生在3~330千伏电网中，严重威胁电网的安全运行。因此电力系统必须对谐振过电压加以防护。 二、电力系统对谐振的防护 1.谐振电路的频率特性 ?频率特性是指电路中的电压、电流、阻抗或导纳及阻抗角或导纳角等各量随频率变化的关系。 ?幅频特性表示幅度随?的变化关系。 ?相频特性表示相位随?的变化关系。 ?电流与频率的关系曲线，叫电流谐振曲线。 ?电压与频率的关系曲线，叫电压谐振曲线。 谐振曲线可以反映电路的选择性。 小结 谐振电路对不同频率的信号具有选择性，电路的品质因数Q对这种选择性有较大影响。品质因数Q越大，曲线越尖锐，选择性越好。 选择性 通频带 B =f2 - f1 = 通频带B与品质因数Q成反比。Q值越高，B越窄；反之，Q值越低， B越宽。 2.谐振电路的应用 i2 i1 u + - C1 C2 i i u + - C 并联电容的分流 3. 电感的串联 u1 u L2 L1 u2 + + + - - i i u + - L 等效 等效电感 电感串联求等效电感与电阻串联求等效