第9章正弦稳态功率和三相电路.pptVIP

第9章 正弦稳态功率和能量 三相电路 ;9.1 基 本 概 念;第一种分解方法：;? t;3. 电感、电容的平均储能;电感的瞬时能量则为： 电感储能平均值 从上式中可以看出，在一个周期内，能量流入电感和流出的值是相等的，这表明电感并不消耗功率。在正弦稳态时，电感和外电路间存在能量不断往返的现象，在电工技术中，把这定义为电感的无功功率，记为 。单位为乏（var）;同样，正弦激励时，电容吸收的平均功率为零。电容的瞬时能量 电容平均储能 从上式中可以看出，在一个周期内，能量流入电容和流出的值是相等的，这表明电容并不消耗功率。在正弦稳态时，电容和外电路间存在能量不断往返的现象，在电工技术中，把这定义为电容的无功功率，记为 。单位为乏（var）;4.平均功率 (average power)P;一般地 , 有 0??cos???1;6. 视在功率S;有功，无功，视在功率的关系：;7. R、L、C元件的有功功率和无功功率; 任意阻抗的功率计算：;电感、电容的无功补偿作用; 电压、电流的有功分量和无功分量：;j;反映电源和负载之间交换能量的速率。;交流电路功率的测量;指针偏转角度(由M 确定)与P 成正比，由偏转角(校准后)即可测量平均功率P。;例 ;方法二 ;已知：电动机 PD=1000W，功率因数为0.8，U=220，f =50Hz，C =30?F。 求负载电路的功率因数。;6. 功率因数提高;(2) 当输出相同的有功功率时，线路上电流大， I=P/(Ucos?)，线路压降损耗大。;分析;并联电容的确定：;并联电容也可以用功率三角形确定：;已知：f=50Hz, U=220V, P=10kW, cosj1=0.6，要使功率因数提高到0.9 , 求并联电容C，并联前后电路的总电流各为多大？;若要使功率因数从0.9再提高到0.95 , 试问还应增加多少并联电容，此时电路的总电流是多大？;（2）能否用串联电容的方法来提高功率因数cosj ? ;9.6 复功率;（3）复功率满足守恒定理：在正弦稳态下，任一电路的所 有支路吸收的复功率之和为零。即;电路如图，求各支路的复功率。;解二;9.7 最大功率传输;讨论正弦电流电路中负载获得最大功率Pmax的条件。;(2) 若ZL= RL + jXL只允许XL改变 ;电路如图，求（1）RL=5?时其消耗的功率； （2）RL=?能获得最大功率，并求最大功率； （3）在RL两端并联一电容，问RL和C为多大时能与内 阻抗最佳匹配，并求最大功率。;+;电路如图，求ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率.;重点; 三相电路是由三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电动势作为供电电源的电路。; 研究三相电路要注意其特殊性，即：;1.对称三相电源的产生;（1） 瞬时值表达式;（3） 相量表示;正序(顺序)：A—B—C—A;2. 三相电源的联接;（2）三角形联接(?联接);名词介绍：;3. 三相负载及其联接;负载的相电压：每相负载上的电压。;4. 三相电路;+;1. Y联接;利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：;对Y接法的对称三相电源;2. ?联接;关于?联接电源需要强调一点：始端末端要依次相连。;　 当将一组三相电源连成三角形时，应先不完全闭合，留下一个开口，在开口处接上一个交流电压表，测量回路中总的电压是否为零。如果电压为零，说明连接正确，然后再把开口处接在一起。;3. 相电流和线电流的关系;A;9.8.3 对称三相电路的计算;以N点为参考点，对n点列写节点方程：;负载侧相电压：;计算电流：;2. Y–?联接;计算相电流：;(1) 负载上相电压与线电压相等，且对称。;+;3. 电源为?联接时的对称三相电路的计算;例;(1) 将所有三相电源、??载都化为等值Y—Y接电路； ;例1 ;+;例2 ;例3 ;根据对称性，得B、C相的线电流、相电流：;由此可以画出相量图：;例4;负载化为Y接。;电源不对称（不对称程度小，系统保证其对称)。;负载各相电压：;负载中点与电源中点不重合的现象。;例1;(3) A相短路;（2）中线不装保险，并且中线较粗。一是减少损耗， 二是加强强度(中线一旦断了，负载不能正常工作)。;图示为相序仪电路。 说明测相序的方法;若以接电容一相为A相，则B相电压比C相电压高。B相灯较亮，C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。;例3;1. 对称三相电路功率的计算;注;（2） 无功功率;（4）对称三相负载的瞬时功率;单相：瞬时功率脉动;2. 三相功率的测量;(2) 二表法：;若W1的读数为P1 , W2的读数为P2 ，则三相总功率为：;证明：;1. 只有在三相三线制条件下，才能用二表法，且不论负载对称与否。;由相量图