电网络理论(新)(专业教育).ppt

电网络理论 授课人：肖岸文 1 学习幻灯 教材： 《网络分析与综合》 俎云霄 吕玉琴编著 机械工业出版社 2007.1 参考书： 1、《电网络理论》彭正未编著 武汉水利电力大学出版社 1999.3 2、《电网络理论》周庭阳 张红岩编著 机械工业出版社 2008.6 3、《高等电力网络分析》（第二版） 张伯明 陈寿孙 严正著 清华大学出版社 2007.9 2 学习幻灯 3 学习幻灯 动态电阻： 静态电阻： 动态电导： 静态电导： 时不变电阻： 时变电阻 非线性电阻参数： 线性时变电阻： 非线性时变电阻： 4 学习幻灯 二、电容元件（无源元件，储能元件） 库伏特性： 压控型电容： 荷控型电容： 单调型电容： 伏安特性： 时不变压控电容 线性 非线性 5 学习幻灯 线性时变电容： 三、电感元件（无源元件，储能元件） 韦安特性： 流控型电感： 磁控型电感： 单调型电容： 伏安特性： 6 学习幻灯 时不变流控电感 线性 非线性 线性时变电感： 实际中使用的电感会受到磁滞特性的影响，其ψ-i或i-ψ 具有磁滞特性，某一时刻的工作状态与前期状态有关。 7 学习幻灯 §2 多端元件及受控电源 一、多端元件 如三端元件： 只有4个独立变量 ∴对于n端元件，分别有（n-1）个独立电流变量、 （n-1）个独立电压变量，共2(n-1）个独立变量。 以晶体管为例，在低频条件下： H参数表示该二端口 8 学习幻灯 二、受控电源 电压控制电压源（VCVS) 电流控制电压源（CCVS) 9 学习幻灯 电压控制电流源（VCCS) 电流控制电流源（CCCS) 三、运算放大器 + A (u+-u-) - 理想运放： 虚短： 虚断： 外接负反馈： 10 学习幻灯 四、负阻抗变换器（NIC) 电流反向型(CNIC) 电压反向型(VNIC) NIC能将接在一个端口的阻抗变换成另一端口的负阻抗 端口2接入阻抗Z2 对于CNIC: 对于VNIC: 11 学习幻灯 12 学习幻灯 + -ri2 - 五、回转器 或 + ri1 - + u2 - i1 i2 + u1 - 回转器具有将一端口电流“回转”成另一端口电压，或将一端口电压“回转”成另一端口电流的特性 若在2侧端口接电容 13 学习幻灯 回转器可以由晶体管或运算放大器等有源器件构成 下图所示电路是用两个负阻抗变换器来实现的回转器电路。 其端口特性： 根据回转器定义式，可得 g＝1/R。 14 学习幻灯 六、理想变压器 理想变压器不仅能变压、变流，还能变换阻抗。若次级输出端接阻抗Z2， 15 学习幻灯 七、互感器 若为非线性时不变互感元件 若为线性时不变互感元件 L1 、L2为两线圈自感，M为两线圈间的互感 当线圈电流参考方向同时从同名端流入或流出时，M取“+”，反之取“-” 16 学习幻灯 两线圈的耦合系数k 变比 若线圈无初始电流，则 初级、次级线圈电流关系 17 学习幻灯 §3 网络的基本性质 一、线性与非线性 以单端口网络为例，激励u(t)，响应i(t) 若u(t)→i(t)，当α为某一定值时， 有α u(t)→ α i(t) -------齐次性 或当α、β皆为定值时， 称端口型线性网络 由线性元件组成的网络称为线性网络 18 学习幻灯 二、时变性和时不变性 *含时变元件的网络称时变网络，否则称时不变网络 *建立的方程为常系数方程的网络称时不变网络（也称定常网络），否则称时变网络 *输入、输出间满足延时特性的网络称时不变网络，否则称时变网络。 即当输入为F(t)时，输出为R(t)； 当输入为F(t-t0)时，输出为R(t-t0) 19 学习幻灯 三、有源性和无源性 只能吸收消耗或储存能量，而不能把多于外部电源所提供的能量送回给电源，也不能进行能量放大的网络称为有源网络，否则称无源网络。 四、互易性和非互易性 当输入端口与输出端口互换位置时，不改变同一激励产生的响应，这种网络称为互易网络，否则称非互易网络 20 学习幻灯 网络图论基础 §1 图论的初步知识 一、图（Graph） 节点和支路的集合，可表示一个电网络的拓扑结构 有向图 无向图 连通图 非连通图 21 学习幻灯 二、回路（Loop） 路径的起点和终点重合 用支路表示 l(1,3,6)， l(1,2,4) 用节点表示 l(a,d,c,a)， l(a,d,b,a) 三、树（Tree） 包含所有节点；是连通的；不包含任何回路 树支：nt 连支: l T(2,4,5) T(2,3,4) T(1,2,6) 具有n个节点、b条支路的连通图，nt=n-1，l=b-n+1 22 学习幻灯 四、割集（Cutset） 割集是一些支路集合，将这些支路移去将使图分离为两个部