正弦交流电路的基本概念二.PPT

在负载两端并联电容，提高功率因数 分析: j1 j2 并联电容后, 原感性负载取用的电流不变, 吸收的有功无功都不 变，即负载工作状态没有发生任何变化。由于并联电容的电流领先总电流，从相量图上看, U I 的夹角减小了, 从而提高了电源端的功率因数cos φ 解决办法 L R C + _ 原负载 新负载 并联电容后，原负载的任何参数都没有改变！ 补偿容量的确定 j1 j2 代入 补偿容 量不同 全——不要求(电容设备投资增加,经济效果不明显) 欠 过——使功率因数又由高变低(性质不同) 综合考虑，提高到适当值为宜( 0.9 左右)。 L R C + _ 补偿后电流？补偿后功率因数？ 补偿容量也可以用功率三角形确定： j1 j2 P QC QL Q 思考：能否用串联电容提高cosj ? 单纯从提高cosj 看是可以，但是负载上电压改变了。在电网与电网连接上有用这种方法的，一般用户采用并联电容。 功率因数提高后，线路上电流减少，就可以带更多的负载，充分利用设备的能力。 再从功率这个角度来看 : 并联C后，电源向负载输送的有功UIL cosj1=UI cosj2不变，但是电源向负载输送的无功UIsinj2UILsinj1减少了，减少的这部分无功就由电容“产生”来补偿，使感性负载吸收的无功不变，而功率因数得到改善。 已知：f=50Hz, U=380V, P=20kW, cosj1=0.6(滞后)。要使功率因数提高到0.9 , 求并联电容C。 例3-10 P=20kW cosj1=0.6 + _ C L R C + _ 解： j1 j2 3.9 谐振电路 一、串联谐振 只要电路中存在L C ，而总电压与总电流又同相 位，则说该电路处于谐振状态，电路发生了谐振 R L C 电压与电流同相位 阻抗角为 0 阻抗虚部为 0 1. 相量图 2. 谐振条件 3. 谐振特征 为谐振频率 1. Z 最小，呈纯阻性，Z = R , φ= 0 2. 谐振时电流最大，I0 = U/R UR = U 3. 电路仍存在感抗、容抗，称为特性阻抗ρ 称为品质因数 Q 与总电压无关 二、并联谐振 只要电路中存在L C ，而总电压与总电流又同相 位，则说该电路处于谐振状态，电路发生了谐振 1. 相量图 R L C 实验时，每改变一次C 值要记录如下数据： 哪个量会随C 值而改变？ 3.9 实验项目 ： RL电路研究及功率因数的提高 R L C 参看3-5 题，求出 r 和 L 本章小结 ： 1. 正弦量三要素：Im , w , ? 电阻 电容 电感 2.比较 时域 u=Ri 频域(相量) 有效值 U=RI U=XLI XL=wL U= -XCI XC= -1/(wL) 有功 P=I2R=U2/R 0 0 无功 0 Q=ILUL Q= -ICUC 能量 W=I2Rt W=Li2/2 W=Cu2/2 相位 * 龚淑秋 制作 第三章正弦交流电路 第三章 正弦交流电路 第一节 正弦交流电的基本概念 第二节 正弦量的相量表示法 第三节 电阻元件的正弦交流电路 第四节 电感元件的正弦交流电路 第五节 电容元件的正弦交流电路 第六节 正弦稳态电路的分析 第七节 功率因数的提高 第八节 正弦交流电路的频率特性 小结与习题 第九节 谐振电路 第三章 正弦交流电路 一、 概 念 1、什么是正弦交流电： 随时间按正弦函数规律周期性变化的 电压、电流和电动势等 物理量，通称为正弦量。它们在一个周期内平均值为零。 2、为什么要使用交流电：交流电容易获得。 3、交流电的正方向：实际方向与参考方向一致时取正。 4、交、直流电路比较： ① 交、直流电的 I、U、E、P 具有相同的物理意义 ② 基本定律定理一样，网络分析的方法理论一样。 ③ 交流电是变的，其瞬时值符合 KCL、KVL ，但 有效值不符合 。 3.1 正弦交流电路的基本概念 二、正弦量描述 角频率 初相位 幅值 三个要素可以描述一个正弦量： 频率、幅值、初相位 幅值 amplitude angular frequency initial phase angle 3.1 2、幅值与有效值 1、频率 f （周期Τ、角频率ω） 周 期 T： 变化一周所需的时间，用 s ms 表示。 频 率 f ：每秒重复变化的次数。单位：Hz 赫(兹) f =1/ T 角频率ω ：每秒变化的角度(弧度) ， ω=2πf =2π/ T rad/ s 幅 值 正弦量变化过程中呈现的最大值，电流 Im ，电压Um 如果一个交流电流 i 通过一个电阻R，在一