第四章波沿线路传导素材.ppt

2.2 波动方程 2.2 波动方程 2.2 波动方程 前行波和反行波 前行波和反行波 前行波和反行波 波的折射和反射 波的折射和反射 波的折射和反射 波的折射和反射 应用特性线法求解线路波过程的方法 Case 4 Z1=50? Z0=500? Z2=5000? A B 2.7 波的多次折反射 2.7 波的多次折反射 2.7 波的多次折反射 2.8 波在平行多导线系统中的传播 静电方程 2.8 波在平行多导线系统中的传播 考虑到 为第k根导线中的电流 平行多导线的耦合系数 导线1对导线2的耦合系数1 平行多导线的耦合系数 随导线之间距离的减小而增大，两根导线越靠近，其耦合系数越大 耦合系数是输电线路防雷计算的一个重要参数 由于耦合作用，当导线1上有电压波作用时，导线1、2之间的电位差不再等于E，而是比E小 导线之间的耦合系数越大，其电位差越小，这对线路防雷是有利的 2.9 变压器绕组中的波过程 通解 2.9 变压器绕组中的波过程 绕组末端接地时 绕组末端开路时 起始电位分布 绕组末端接地时 绕组末端开路时 稳态电位分布和振荡过程 绕组末端接地时 稳态电位分布和振荡过程 绕组末端开路时 各点电位均为U0 三相绕组中的振荡过程 一绕组来波 三相绕组中的振荡过程 三绕组来波 * * 第四章 波沿线路传导 2.0 电磁暂态分析的理论基础 波传导和电磁辐射是电磁干扰传播的两种最基本的形式 任何形式的干扰都可以归纳到这两种机理 电磁暂态波传播的波过程 理论动态电磁场基本理论 电磁辐射理论 2.1 波过程的物理概念 传输线的概念 2.1 波过程的物理概念 传输线产生电磁干扰 与复杂系统相连，导致沿线路的电磁干扰传输进入系统内部 与复杂系统相连，在系统内部产生电磁辐射 电磁波耦合进入传输线，沿线路进入屏蔽很好的电子设备内部 传输线间的耦合，特别是电路板上的耦合，能引起EMC问题 2.1 波过程的物理概念 电源向电容充电，在导线周围建立起电场，靠近电源的电容立即充电，并向相邻的电容放电 由于电感作用，较远处电容要间隔一段时间才能充上一定的电荷，电压波以某速度沿线路传播 随着线路电容的充放电，将有电流流过导线的电感，在导线周围建立起磁场。电流波以同样速度沿x方向流动 2.1 波过程的物理概念 电压波和电流波沿线路的流动，实际上就是电磁波沿线路的传播过程 电压波和电流波的关系 电流波和电压波沿导线的传播过程实际上就是电磁能量传播的过程 单根无损线 采用运算微积求解：拉氏变换 根据拉氏变换的延迟定理 变量置换 电压波的分量 以速度v向x方向运动 另一分量 不变，以速度v向x反方向运动 电压波和电流波的关系 电压波与电流波通过波阻抗Z相互联系 电压波符号只与地电容电荷的符号有关 电流波符号由电荷符号和运动方向决定 单根无损线波过程特点 波阻抗表示同一方向传播的电压波与电流波之间的比例大小 不同方向的行波，Z前面有正负号 Z只与单位长度的电感和电容有关，与线路长度无关 既有前行波，又有反行波 线路参数突然改变 引起 边界条件：在节点A只有一个电压和电流 线路末端开路 折射系数=2，反射系数 =1 能量角度解释：P2=0，全部能量反射回去，使线路上反射波到达的范围，单位长度总能量等于入射波能量的2倍，反射波到达后线路电流为零，磁场能量也为零，全部能量都储存在电场 线路末端短路 折射系数=0，反射系数 =-1 能量角度解释：因为线路末端接地短路，入射波到达末段后，全部能量反射回去成为磁场能量，电流增加1倍 线路末端接有负载电阻R=Z1 折射系数=1，反射系数 =0 相当于线路末端接于另一波阻抗相同的线路，波到达末端后无反射 两种情况的物理意义相同吗？ 2.3 集中参数等值电路（彼德逊法则） 适用范围：入射波必须沿分布参数线路传播而来，和节点相连的线路必须无穷长 2.4 等值波法则（广义彼德逊法则 ） 2.4 等值波法则（广义彼德逊法则 ） 也适用于有限长线路连接的节点，只要把线路m在t时刻传播到节点x的入射电压 波正确地理解为包含 时刻从线路的另一端m反射回来的反射波和从其他线路折射到线路m上来的折射波的总和即可。这样等值波法则就可用来计算任意的复杂网络 丢阿摩尔（Duhamel）积分 2.5 波经过电容和电感 2.5 波经过电容和电感 2.5 波经过电容和电感 最大陡度发生在t=0时刻 只要增加电容或电感就可以将限制侵入波的陡度 在无穷长的直角波作用下，电容和电感对最终的稳态值没有影响，因为直流电压作用