第三章第三部分功率因素.ppt

由节点电位便求出各支路电流： 解法二： 迭加原理 R1 R2 R1 R2 + * 单一参数正弦交流电路电压电流关系对照表 电路 参数 电路图 （正方向） 复数 阻抗 电压、电流关系 瞬时值 有效值 相量图 相量式 功率 有功功率 无功功率 R i u 设 则 u、 i 同相 0 L i u C i u 设 则 设 则 u领先 i 90° u落后i 90° 0 0 基本 关系 R-L-C串联交流电路——相量图 先画出参 考相量 相量表达式： R L C 电压 三角形 Z：复数阻抗 实部为阻 虚部为抗 容抗 感抗 令 则 R-L-C串联交流电路中的 复数形式欧姆定律 复数形式的 欧姆定律 R L C 　在正弦交流电路中，只要物理量用相量 表示, 元件参数用复数阻抗表示，则电路 方程式的形式与直流电路相似。 是一个复数，但并不是正弦交流 量，上面不能加点。Z在方程式中只是一个运算工具。 Z 说明： ? ? R L C 二、关于复数阻抗 Z 的讨论 由复数形式的欧姆定律 可得： 结论：Ｚ的模为电路总电压和总电流有效值之比， 　　　而Ｚ的幅角则为总电压和总电流的相位差。 1. Z 和总电流、总电压的关系 2. Z 和电路性质的关系 　一定时电 路性质由参 数决定 ? 当 　时， 表示 u 领先 i －－电路呈感性 当 时， 表示 u 、i同相 －－电路呈电阻性 当 时， 表示 u 落后 i －－电路呈容性 阻抗角 R L C 假设R、L、C已定， 电路性质能否确定？ （阻性？感性？容性？） 不能！ 当ω不同时，可能出现： XL XC ，或 XL XC , 或 XL =XC 。 ? 3. 阻抗（Z）三角形 阻抗 三角形 4. 阻抗三角形和电压三角形的关系 电压三 角形 阻抗三 角形 相 似 三、R、L、C 串联电路中的功率计算 1. 瞬时功率 2. 平均功率 P （有功功率） u R L C i 总电压 总电流 u 与 i 的夹角 平均功率P与总电压U、总电流 I 间的关系： ----- 功率因数 其中： ? 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 R、L、C 虽然不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。其大小为： 3. 无功功率 Q： 4. 视在功率 S： 电路中总电压与总电流有效值的乘积。 单位：伏安、千伏安 P Q （有助记忆） S 注： S＝U I 可用来衡量发电机可能提供的最大功率（额定电压×额定电流） 视在功率 5. 功率三角形 无功功率 有功功率 _ + + _ p 设 i 领先 u ，（电容性电路） R、L、C 串联电路中的功率关系 i u 电压三角形 S Q P 功率三角形 R 阻抗三角形 R L C 只适用于串联电路中 正误判断 因为交流物理量除有效值外还有相位。 ？ R L C 在R-L-C串联电路中 ？ 正误判断 而复数阻抗只是一个运算符号。Z 不能加 “?” 反映的是正弦电压或电流， 正误判断 在Ｒ－Ｌ－Ｃ正弦交流电路中 ？ ？ ？ ？ ？ ? ? 正误判断 在 R-L-C 串联电路中，假设 ？ ？ ? ？ ? 正误判断 在R-L-C串联电路中，假设 ？ ？ ？ ？ ? ? 一、 简单串并联电路 3.3.3 交流电路的一般分析方法 Z1 Z2 i Z1 Z2 Z1 Z2 i Z1 Z2 Y1、Y2 --- 导纳 Y1 Y2 导纳的概念 设: 则: 电导 电纳 导纳适合于并联电路的计算,单位是西门子( s )。 导纳 1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变） 2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图 二、一般正弦交流电路的解题步骤 3、用复数符号法或相量图求解 4、将结果变换成要求的形式 在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。具体步骤如下： 例1 下图中已知：I1=10A、UAB =100V， 求： A 、UO 的读数 解题方法有两种： 1.利用复数进行相量运算 2.利用相量图求结果 A A B C2 5? UO C1 解法1: 利用复数进行相量运算 已知： I1=10A、 UAB =100V， 则： A读数为 10安 ? 求：A、UO的读数 即： 设： 为参考相量， A A B C2 5? UO C1 UO读数为141伏 ? 求：A、UO