第三章交流电路讲义.ppt

19 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？ 例题3.7.3 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： 该电源还有富裕的容量。即还有能力再带负载；所以提高电网功率因数后，将提高电源的利用率。 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: 功率因数补偿问题（一） 呈电阻性 欠补偿 完全补偿 过补偿 ? 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 ? ? 功率因素补偿问题（二） 并联电容补偿后，总电路（R-L//C）的有功功率是否改变了？ 问题与讨论 R 定性说明：电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。 通过计算可知总功率不变。 I 、 其中 功率因素补偿问题（三） 提高功率因数除并电容外，用其他方法行不行？ 补偿后 R L 串电容 行否 补偿前 R L C 问题与讨论 串电容功率因数可以提高，甚至可以补偿到1，但不可以这样做！ 原因是：在外加电压不变的情况下，负载得不到所需的额定工作电压。 同样，电路中串、并电感或电阻也不能用于功率因 数的提高。其请自行分析。 R L C 3.8 电路中的谐振 谐振：在同时含有L 和C 的交流电路中，若调节电路的参数或电源的频率，使电压和电流同相，电路呈电阻性，称电路处于谐振状态。此时电路与电源之间不再有能量的交换。 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 研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点（弱电），(如在无线电工程、电子测量技术等许多电路中应用)；另一方面又要预防它所产生的危害（强电）。 ?=0，Q=QL+QC =0 品质因数（Q值）： 无量纲 同相 由定义，谐振时： 或： 即 谐振条件： 谐振时的角频率 （一）串联谐振电路 1. 谐振条件 R L C + _ + _ + _ + _ 或 电路发生谐振的方法： (1)电源频率 f 一定，调参数L、C 使 fn= f； 2. 谐振频率 (2)电路参数LC 一定，调电源频率 f，使 f = fn 可得谐振频率为： 根据谐振条件： 或： 电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗， 和 相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。 (1) 同相 3. 串联谐振特怔 当电源电压一定时： 电流最大 (2) 阻抗最小 LC串联——短路 (3) 电压关系 电阻电压：UR = I R = U 大小相等、相位相差180? 电容、电感电压： 则： 表征串联谐振电路的谐振质量 品质因数， 在电力系统中电压过高可能击穿电容器或电感线圈的绝缘，因此应避免发生串联谐振；但在无线电通信工程上，又可利用这一特点达到选择信号的作用。 4. 串联谐振利弊 强电：弊；弱电：利 谐振时: 与 相互抵消，但其本 身不为零，而是电源电压的Q倍。 相量图： 如Q=100,U=220V,则在谐振时 Q：2-200 UC 、UL将大于 电源电压U； 元件电压急剧增大 串联谐振又称为电压谐振。 L1 L C R 串联谐振应用---例3.8.1 图示电路为某收音机的接收电路，各地电台所发射的无线电波在天线线圈中分别产生各自频率的感应电动势e1、e2、……。调节可变电容器，使某一频率的信号发生串联谐振，从而使该频率的电台信号在输出端产生较大的输出电压，以起到选择收听该电台广播的目的。 等效电路 + - 接收机的输入电路 电路图 ：接收天线 ：组成谐振电路 为来自3个不 同电台(不同 频率)的电动 势信号； + - 调C，对所需信号频率产生串联谐振 则 （1）若已知L=3mH，C在100～350pF之间可调，求 该收音机可收听的频率范围。 解：（1）当C=100pF时， 当C=350pF时，