第4章 非正弦周期交流电路ppt课件.ppt

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1、第4章非正弦周期交流电路4.2.非正弦周期交流信号的分解4.3.非正弦周期交流电路的信号的平均值、有效值4.4.非正弦周期交流分析和计算4.1.概述4.5.非正弦交流电路中的平均功率非正弦周期交流信号的特点:不是正弦波按周期规律变化4.1.概述半波整流电路的输出信号交直流共存电路+VEs计算机内的时钟脉冲信号Tt基波（和原函数同频）二次谐波（2倍频）直流分量高次谐波22t)1t=)10wAm++++sin(2fwm+fwsin()(AAtf…..4.2.非正弦周期交流信号的分解周期函数求出A0、Bkm、Ckm便可得到原函数的展开式。周期性方波

2、的分解tttt基波直流分量三次谐波五次谐波七次谐波例基波直流分量直流分量+基波三次谐波直流分量+基波+三次谐波周期性方波的分解4.3.非正弦周期交流信号平均值、有效值的计算三角函数的正交性非正弦周期函数的平均值若则其平均值为：(直流分量)正弦量的平均值为0非正弦周期函数的有效值若则有效值:结论：周期函数的有效值为直流分量及各次谐波分量有效值平方和的方根。有效值的计算利用三角函数的正交性得：频谱图时域周期性函数频域离散谱线u频谱图4.4非正弦周期交流电路的分析和计算2.利用正弦交流电路的计算方法，对各谐波信号分别计算。（注意对交流各谐波的XL、XC

3、不同，对直流C相当于开路、L相于短路。）利用付里叶级数，将非正弦周期函数展开成若干种频率的谐波信号；3.将以上计算结果，用瞬时值迭加。例1方波信号激励的电路已知：求：tT/2T计算举例RLC第一步：将激励信号展开为傅里叶级数直流分量：谐波分量：(K为偶数)(K为奇数)14（K为奇数）14的最后展开式为tT/2T5ωt+4tT/2TIS0IS0等效电源直流分量基波最大值代入已知数据：得：三次谐波最大值五次谐波最大值角频率电流源各频率的谐波分量为：tT/2T第二步对各种频率的谐波分量单独计算：1.直流分量IS0作用RIS0u0对直流，电容相当于断路；

4、电感相当于短路。所以输出的直流分量为：u0IS020ΩRLC2.基波作用20ΩRCu1L20ΩRLCu1u1=5000sin106t3.三次谐波作用20ΩRLCu34.五次谐波作用20ΩRLCu3第三步各谐波分量计算结果瞬时值迭加：例2交、直流共存的电路求：已知：E=12VE1+_R44ki1R1R3R2C2C1u4e4k4k2k10μ10μ_+解题要点：交、直流分别计算；直流和交流瞬时值结果迭加(1)直流电源作用(E1作用，e短路)E1+_R44ki1R1R3R2C2C1u4e4k4k2k10μ10μ_+直流通道(2)交流电源作用（e作用，E1

5、短路）R3>>XC2（C2称旁路电容）i1"u4"E1+_R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k10μ10μ_+以下介绍近似计算法（C1称藕合电容）C2也可视为短路R2>>XC2R4>>XC1同理i1"u4"E1+_R44KR1R3R2C2C1e4K4K2K10μ10μ_+u4"i1"E1+_R44KR1R2C1e4K2K_+简化后的交流通道对交流通道进行简化后的计算最后结果：交、直流迭加直流分量交流分量i1t计算非正弦周期交流电路应注意的问题1.最后结果只能是瞬时值迭加。不同频率正弦量不能用相量相加。2.不同频率对应的XC、X

6、L不同。...≠4.5非正弦交流电路中平均功率的计算结论：平均功率＝直流分量的功率＋各次谐波的平均功率利用三角函数的正交性，整理后得：