第六章 正弦交流电路的分析ppt课件.ppt

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1、第六章正弦电流电路的分析正弦电流电路的相量分析方法；正弦电流电路中的功率（包括平均功率、无功功率、视在功率、复功率），功率因数的提高，最大功率传输问题；正弦电流电路中的谐振现象；含有耦合电感元件的正弦电流电路的计算和变压器电路模型分析。主要内容：§6-1正弦电流电路的相量分析将时域内的电路模型转化为频域相量模型电流、电压用相量表示；电阻、电容、电感用对应的阻抗或导纳表示节点分析法、回路分析法、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理等均适用于正弦电流电路的相量分析。利用相量图进行分析节点分析法的相量形式：（以三个独立节

2、点为例）自导纳Yii恒为正互导纳Yij（i≠j）恒为负解：首先画出相量模型，元件参数用导纳表示例1在图示电路中，R1=1,R2=0.707，L=0.05H,C1=C2=0.1F，电压源的电压，电流源的电流。用节点分析法求各支路的正弦稳态响应电流i1(t)、i2(t)、ic1(t)、ic2(t)和iL(t)。以③节点作为参考节点回路分析法的相量形式：（以三个独立回路为例）自阻抗Zii恒为正互阻抗Zij（i≠j）正负待定例2用回路分析法求各支路的正弦稳态响应电流。解：首先画出相量模型，元件参数用阻抗表示例3.

3、分别采用节点分析法和回路分析法计算和解1.节点分析法，以2节点做参考①②解2.回路分析法例4用戴维宁定理求解图示电路中的电流。解：1）求开路电压2）求等效阻抗3）作戴维宁等效电路，求例5用叠加定理求解图示电路中的电压解.当电流源单独作用时：′当电压源单独作用时：′课堂练习：练习题：6-1-1、6-1-23.采用戴维宁定理求解下图所示电路中的电流只列式子，不计算练习题：6-1-1练习题：6-1-23.采用戴维宁定理求解电流解：1）求开路电压2）求等效阻抗3）作戴维宁等效电路，求§6-2正弦电流电路中的功率一.瞬

4、时功率常量角频率为2ω的余弦函数网络N吸收能量网络N释放能量网络N与电源之间有能量往返交换现象对于电容元件，对于电阻元件，对于电感元件，耗能元件储能元件无源元件二.平均功率（有功功率）与功率因数对于电阻元件，对于电感元件，对于电容元件，平均功率又称为有功功率单位：瓦特(W)称为功率因数称为功率因数角电压与电流的相位差端口等效阻抗的阻抗角取决于电路的参数、结构和电源频率求解平均功率方法二由功率守衡可得P=端口处电源提供的平均功率=网络内部各电阻消耗的平均功率的总和例1.求图示中电源对电路提供的有功功率，其中解：

5、作电路的相量模型解一解二三.无功功率P反映电路实际耗能的平均能力——有功功率Q反映电路与电源之间能量往返交换速率的最大值——无功功率单位：乏（var）voltamperereactive无功伏安对于电阻元件，对于电感元件，对于电容元件，求解无功功率方法二四.视在功率单位：伏安（VA）功率三角形注意：五.复功率解：（1）由例1已解出：例2.接例1，（1）求整个电路吸收的无功功率；（2）求视在功率和复功率。此外：解一解二（2）小结：瞬时功率是时间的函数，说明正弦电流电路中能量并非单方向传送。平均（有功）功率是常数

6、，表示二端网络实际消耗的功率。无功功率表示二端网络与电源之间能量往返交换的最大值。视在功率常用于表示电源设备的容量，既是平均功率的最大值，也是无功功率的最大值。复功率是功率分析中的辅助计算量，可以将平均功率、无功功率、视在功率及功率因数角联系起来。例3已知负载1的P1=10kW，1＝0.8(超前)；负载2的P2=15kW，2＝0.6(滞后)；U=2300V。求两负载吸收的总复功率及输入电流有效值I。负载1负载2解：例4、有一线圈加上30V直流电压时，消耗有功功率150W，当加上220V的工频交流电压时，消

7、耗有功功率为294W。求该线圈的等效电阻和等效电感？解：线圈的等效电路1）在直流电源作用时2）在交流电源作用时电路中只有电阻元件消耗有功功率2）解2例5、三表法测定交流阻抗的参数如何判断负载是感性还是容性？电路功率因数低的危害：1）无功负荷在网上传送，占用了输、变、配电设备的资源，降低发、供电设备的有效利用率，电力企业固定成本增加。2）会使线路及电气设备中的电流增大，使损耗增大，即线损增加，增大电费支出。3）增加供电线路的电压损失，使供电电压质量下降。六.功率因数提高电路功率因数低的原因：1）大量采用感应电动

8、机或其他电感性用电设备2）电感性的用电设备配套不合适和使用不合理，造成设备长期轻载或空载运行提高功率因数的方法：1）提高自然因数的方法：2)人工补偿法：1）提高自然因数的方法：a).恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。b).避免电机或设备空载运行。c).合理配置变压器，恰当地选择其容量。d).调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。e).改善配电线路布局，避免曲折迂回等。