电工技术 电工学1 作者 杨风 第4、5章.pptVIP

返回主目录 （2）如果将电动机接在线电压为22V的电源上，三相绕组应采用三角形接法，此时线电压等于相电压，线电流等于相电流的 倍。 4.4 三相电路的功率 返回主目录 5 非正弦周期电流电路 5.1 非正弦周期量的分解 5.2 非正弦周期电流电路中的有效值、平均值 5.3 线性电路在非正弦激励下的计算 和平均功率 返回主目录 一、基本内容： 1.用傅里叶级数将非正弦周期信号分解为谐波的方法 ； 2.非正弦周期电流电路中的有效值、平均值和平均功率的计算 ； 3.线性电路在非正弦激励下的计算 ； 5 非正弦周期电流电路 返回主目录 5 非正弦周期电流电路 1. 通过学习，理解用傅里叶级数将非正弦周期信号分解为谐波的方法 ； 2. 理解和掌握非正弦周期电流电路中的有效值、平均值和平均功率的计算 ； 3.了解线性电路在非正弦激励下的计算方法。 二、教学要求： 返回主目录 5.1非正弦周期量的分解 非正弦周期信号 T 0 T 0 T 0 返回主目录 5.1非正弦周期量的分解 设周期性函数 ，其周期为T，则可分解为 或写成另一种形式： 返回主目录 5.1非正弦周期量的分解 式中 比较得 返回主目录 5.1非正弦周期量的分解 项为常数项，是非正弦量在一周期内的平均值，这个平均值可以理解为电路中受到等量的直流电源的作用，也称为直流分量或恒定分量。其余谐波分量中 的分量叫做基波或一次谐波分量， 为基波的振幅， 为基波的初相位。基波的频率等于非正弦量的频率。 把一个非正弦周期函数分解为具有一系列谐波分量的傅里叶级数，称为谐波分析。 返回主目录 5.1非正弦周期量的分解 例 矩形波电压傅里叶级数展开式为 频谱线图 、振幅频谱图、相位频谱图 其谐波合成为 1 3 5 6 4 2 0 Um 返回主目录 5.1非正弦周期量的分解 频谱线图为 0 9ω 7ω 5ω ω ω 3ω 返回主目录 5.2非正弦周期电流电路中的有 效值、平均值和平均功率 5.2.1 有效值 与各次谐波有效值之间的关系 5.2非正弦周期电流电路中的有 效值、平均值和平均功率 例5-1 试求周期电压 的有效值。 返回主目录 解：u的有效值为 5.2.2 平均值 非正弦周期电流、电压的平均值分别为 返回主目录 5.2非正弦周期电流电路中的有 效值、平均值和平均功率 5.2.3 非正弦周期电流电路的平均功率 设某无源二端网络端口处的电压、电流取关联的参考方向，并设其电压、电流为： 返回主目录 则该二端网络吸收的瞬时功率为 ： 5.2非正弦周期电流电路中的有 效值、平均值和平均功率 代入平均功率的定义式可得平均功率为 ： 注意 ： 为k次谐波电压与电流的相位差。 返回主目录 5.2非正弦周期电流电路中的有 效值、平均值和平均功率 例5-2设二端网络的端口电压、电流为关联的参考方向，已知： 求二端网络的平均功率P。 解： 返回主目录 5.2非正弦周期电流电路中的有 效值、平均值和平均功率 返回主目录 5.3线性电路在非正弦激励下的计算 线性电路在非正弦激励下的计算思想如图 具体的分析方法与步骤 ： 返回主目录 5.3线性电路在非正弦激励下的计算 ① 应用数学中的傅里叶级数对激励信号进行谐波分析。谐波取的项数要根据计算精度的要求而定。 ② 分别求各次谐波单独作用下的响应。对直流分量，电感元件相当于短路，电容元件相当于开路，此时为电阻性电路。而当各次谐波分别作用时，电路成为正弦电流电路。此时，电感元件、电容元件对不同频率的谐波的感抗、容抗是不同的，其中感抗为 ；容抗为 ， 为基波的角频率。 返回主目录 5.3线性电路在非正弦激励下的计算 ③ 应用线性电路的叠加定理，将各次谐波分量单独作用时所产生的响应分量进行叠加，即得到激励信号的响应。应当注意的是：不能将代表不同频率的电流、电压相量直接相加减，必须先将它们变为瞬时值后方可求其代数和。因为不同频率的相量叠加在电路中是没有任何实际物理意义的。 返回主目录 5.3线性电路在非正弦激励下的计算 例5-3如图所示电路，已知R=100Ω，C=1μF。激励源uS为矩形波。已知Um=11V，T=1mS，求输出电压uO 。 0 0.5 1 11 返回主目录 5.3线性电路在非正弦激励下的计算 解：由已知条件可得基波角频率 所以 用相量法对各次谐波进行计算 返回主目录 5.3线性电路在非正弦激励下的计算 （1）基波分量 （2）三次谐波分量 返回主