CHAP3 正弦交流电路.ppt

?1 支路电流是总电流的 Q倍 ? 电流谐振 相量图 例2： 已知： 解： 试求： + - 例3： 解： 图示电路中U=220V, (1)当电源频率 时,UR=0 试求电路的参数L1和L2 (2)当电源频率 时,UR=U 故: (1) 即:I=0 并联电路产生谐振, 即: + - 试求电路的参数L1和L2 (2)当电源频率 时,UR=U (2) 所以电路产生串联谐振, 并联电路的等效阻抗为: 串联谐振时,阻抗Z虚部为零,可得: 总阻抗 + - 例4： 电路如图：已知 R=10 ?、IC=1A、?1 =45? （ 间的相位角）、?=50Hz、电路处于谐振状态。 试计算 I、I1、U、L、C之值，并画相量图。 解：(1) 利用相量图求解 相量图如图: 由相量图可知电路谐振，则： + - 又： 例4： (2) 用相量法求解 设： 则： 思考题: 接 收 网 络 + - + - 滤波电路 (a) (1)现要求在接收端消除噪声,问图(a)LC并联电路应工作在什么频率下? ---信号源 如图电路中,已知: ---噪声源 (2)现要求工作信号到达接收端,问图(b)LC串联电路应工作在什么频率下? 接 收 网 络 + - + - (b) 滤波电路 3.8 功率因数的提高 1.功率因数　　　:对电源利用程度的衡量。 X ? + - 的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角 时,电路中发生能量互换出现无功 当 功率 这样引起两个问题: (how to amplify power factor) (1) 电源设备的容量不能充分利用 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 而需提供的无功功率为: 所以 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 无需提供的无功功率。 2. 功率因数cos ?低的原因 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 (费电) 要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。 设输电线和发电机绕组的电阻为 : 要求: (Ｐ、Ｕ定值)时 所以提高 可减小线路和发电机绕组的损耗。 (导线截面积) 日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系如下图。 相量图 + - + - + - 感性等效电路 40W220V白炽灯 例 40W220V日光灯 供电局一般要求用户的 否则受处罚。 ? 3. 功率因数的提高 (2) 提高功率因数的措施: 必须保证原负载的工作状态不变。 即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。 在感性负载两端并电容 I (1) 提高功率因数的原则： + - 结论 并联电容C后： (2) 原感性支路的工作状态不变: (3) 电路总的有功功率不变 因为电路中电阻没有变， 所以消耗的功率也不变。 (1) 电路的总电流 ，电路总功率因数 I 电路总视在功率S 不变 感性支路的功率因数 不变 感性支路的电流 4. 并联电容值的计算 相量图: 又由相量图可得： 即: + - 思考题: 1.电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功率因数，为什么? 2.原负载所需的无功功率是否有变化，为什么? 3.电源提供的无功功率是否有变化，为什么? 例1: 解： (1) （2）如将 从0.95提高到1，试问还需并多 大的电容C。 （1）如将功率因数提高到 ，需要 并多大的电容C，求并C前后的线路的电流。 一感性负载,其功率P=10kW, ， 接在电压U=220V , ?=50Hz的电源上。 即 即 求并C前后的线路电流 并C前: 可见 : cos ??1时再继续提高，则所需电容值很大（不经济），所以一般不必提高到1。 并C后: (2) 从0.95提高到1时所需增加的电容值 例2: 解： (1)电源提供的电流为： 电源的额定电流为： (1) 该电源供出的电流是否超过其额定电流？ 已知电源UN=220V , ?=50Hz，SN=10kV?A向PN=6kW,UN=220V， 的感性负载供电， (2) 如并联电容将 提高到0.9，电源是否还有 富裕的容量？ 例2: 该电源供出的电流超过其额定电流。 （2）如将 提高到0.9后，电源提供的电流为：