交流电路(新)-41n 2.ppt

第四章 稳态交流电路 奇偶周期函数 奇偶举例1 奇偶举例2 ㈡正弦量的一般表达式 正弦量的三要素/2 正弦交流电路信号 ⒉欧姆定律的相量形式： 电路元件的相量表示/1 电阻R伏安关系(VAR)的时域形式 电阻R伏安关系(VAR)的频域形式 电容C伏安关系(VAR)的时域形式 电容C伏安关系(VAR)的频域形式 电感L伏安关系(VAR)的时域形式 电感L伏安关系(VAR)的频域形式 电路元件的相量表示/1 频域图示 频域图示 举例 RLC并联电路中XL=XC=R,电流表A1的读数=3A,求A2及A3的读数 §⒋5 电路的相量分析 并联电路的相量分析 交流电路功率的推演1 交流电路功率的推演2 交流功率的随堂演绎 交流电路的功率公式 举例计算交流电路的功率 提高功率因数1 提高功率因数的讨论/1 提高功率因数的讨论/2 提高功率因数的讨论/3 电路的分析处理 运算采用的形式 正弦量的表达形式 串联电路的相量分析 取电路电流为参考相量 可采用功率、阻抗、电压三角形得到交流电路相关量。 取电路电压为参考相量 可采用功率、导纳、电流三角形得到交流电路相关量。 4.4.6, 4.5.5， 4.5.7，4.5.12(6版) 作业2 4.4.11，4.5.8，4.5.10，4.5.15 (7版) 令 取电流为参考量, 取φ=ψu-ψi，有 视在功率: 1 瞬时 功率 平均功率: 功率因数： 一周期内电路消耗电能（变为非电能）的平均速度。 又称有功功率P，不可逆，单位：瓦，千瓦，毫瓦，简称W，KW，mW。 2 3 无功功率: 一周期内电路与电源（或L、C之间）交换能量的平均速度 反映能量往复互换规模，可逆，感性或容性负载工作本身需要一定的无功功率。 单位：乏，千乏，毫乏，简称var，kvar，mvar。 交流电路电压、电流有效值的乘积。 4 电源所能提供给电路的最大潜在输出功率。 单位：伏·安，千伏·安，简称V·A，KV·A。 5 额定视在功率： 6 复功率： §⒋6 交流电路的功率及测试 针对额定电压、额定电流设计使用的交流电气设备的容量（如变压器、电源等 u 取用pR≥0 功率三角形： 功率因数角φ=阻抗角=电压、电流相位差 单一元件 R L C VAR伏安关系 大小关系 U=IR U=IXL U=IXC 相位关系 0 90o -90o p IU(1-cos2ωt) IUsin2ωt -IUsin2ωt P IU=I2R=U2/R 0 0 Q 0 IU=I2XL=U2/XL -IU=-I2XC=-U2/XC P jQ jQ 一般电路 RL，RC，RLC P，Q，λ 串联 P=IUR=I2R Q=IUX=I2X λ=UR/U=R/|Z|=P/IU 并联 P=IRU=U2/R= U2G Q=IXU=U2/X=U2B λ=P/IU=IR/I=R-1/|Z|-1 局限于R为独立支路情况 存在RX串联支路（混联）时，考虑含R支路电阻电压、电流：P=IRUR=IR2R=UR2/R UR=UcosφRX，cosφRX为RX串联支路功率因数o 交流电路的每条支路都有自己的Pk ，Qk ，λk ，Sk 。 交流电路的功率应用 电路定理相量形式/2 功率守恒（特勒根定理）： 一个正弦稳态电路中，所有支路吸收的复功率之和恒等于零。即 ⑴有功功率、无功功率守恒。 ⑵视在功率存在不平衡。 推论： 功率因数的提高 SN≥160KVA λ=0.9~0.95 高压企业供电 SN≥100KVA λ=0.85 额定运行λ=0.8∽0.9 轻载或空载 运行λ更低 与错峰用电相反，λ高，降低电费； 否则，提高电费 错峰用电: 谷时降低电费； 峰时提高电费 供电对策 运行规范 多发电少浪费 Q=QL+QC 或B= Im（Y）=0 Q= I2（XL-XC）（串联） = U2（BL-B C）（并联） 可见电容、电感无功功率相互抵消，使Q↓，λ↑。 当X=Im（Z）=0 Q=0，电路谐振，λ=1达最大。 * * 本章主要研究正弦交流电路， 即含有正弦电源（激励）而且电 路各部分所产生的电压和电流（响 应）均按正弦规律变化的电路。 4.6 交流电路的功率及测试 4.5 电路的相量分析 4.2 电流,电压及其有效值 4.1 周期函数简介 4.4电路元件的相量表示 4.7 电路的频率特性 4.8 谐振现象 4.9 三相电路 4.10 非正弦周期电流电路 4.3