正弦交流电路分析基础-1-x分析.ppt

并联谐振特性曲线 思考： 时 为什么是感性？ 容性 感性 阻性 I 问：在串联谐振电路中，何时电路呈感性、阻性、容性？ * 13 * * 14 * 15 * 16 17 21 22 23 24 25 27 例题分析 R1=3Ω R2=8Ω XL=4Ω XC=6Ω 解 R1 R2 jXL -jXC I 也可以这样求： R1 R2 jXL -jXC （2）功率P的计算 R1 R2 jXL -jXC P=UIcos? =220×49.2cos26.5o =9680W P=I12R1+ I22R2 =442×3+ 222×8=9680W P=UI1cos53o+UI2cos（-37o）=9680W 方法1 方法2 方法3 问题的提出：日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 u i R L COS ? I 当U、P 一定时， ? ? 希望将 COS ? 提高 功率因数的提高 P = PR = UICOS ? 其中消耗的有功功率为： 负 载 i u 说明： 由负载性质决定。与电路的参数 和频率有关，与电路的电压、电流无关。 功率因数 和电路参数的关系 R Z 例 40W白炽灯 40W日光灯 发电与供电 设备的容量 要求较大 供电局一般要求用户的 ， 否则受处罚。 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 满载 日光灯 （R-L-C串联电路） 常用电路的功率因数 提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压U和负载的有功功率P不变。 提高功率因数的措施: u i R L 并电容 C 并联电容值的计算 u i R L C 设原电路的功率因数为 cos? L，要求补偿到 cos? 须并联多大电容？（设 U、P、? 为已知） iC iRL 分析依据：补偿前后 P、U 不变。 由相量图可知： i u R L C P=40W，U=220V，f=50Hz，cos?L=0.5， cos?=1 并联电容C=4.5?F 并联电容前I=0.36A 并联电容后I=0.18A 呈电容性。 呈电感性 问题与讨论 功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下三种情况: 功率因素补偿问题（一） 呈电阻性 结论：在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容 容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。 感性（ 较小） 容性（ 较大） C 较大 功率因数补偿成感性好，还是容性好？ 一般情况下很难做到完全补偿 （即： ） 过补偿 欠补偿 ? ? ? 含有电感和电容的电路，如果无功功率得到完全补偿，使电路的功率因数等于1，即：u、 i 同相，便称此电路处于谐振状态。 谐振 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 谐振电路在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用非常广泛。 谐振概念： 正弦交流电路中的谐振 串联谐振 串联谐振的条件 R L C 串联谐振电路 、 同相 若令： 则： 谐振 串联谐振的条件是： ? 谐振频率： 串联谐振的特点 ? U、I 同相 谐振时电流最大 ? ? 阻性 注：串联谐振也被称为电压谐振 ? 当 时 UC 、UL将大于 电源电压U 串联谐振时的相量图： 串联谐振特性曲线 I 谐振电流 谐振频率 下限截止频率 上限截止频率 通频带 串联谐振应用举例 收音机接收电路 接收天线 与 C ：组成谐振电路 将选择的信号送 接收电路 组成谐振电路 ，选出所需的电台。 为来自3个不同电台（不同频率）的电动势信号； 并联谐振 当 时 领先于 (容性) 谐振 当 时 理想情况：纯电感和纯电容 并联。 当 时 落后于 (感性) L C 或 理想情况下并联谐振条件 L C L C L=100mH，C=2?F，U=3V 并联谐振又称为电流谐振 非理想情况下的并联谐振 同相时则谐振 R L C 并联谐振的特点 ? 同相 、 电路的总阻抗最大。 ? 定性分析: Z 理想情况下 谐振时： 总阻抗： 并联谐振电路总阻抗的大小 什么性质?