第2章 正弦交流稳态电路06.ppt

第2章 正弦交流稳态电路 第2章 正弦交流电路 1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法； 2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗； 熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法， 会画相量图。 3. 掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时 功率、无功功率和视在功率的概念； 4.了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐 振的条件及特征； 5.了解提高功率因数的意义和方法。 6.掌握三相对称电路电流电压的相线关系,对称负 载电路的计算。 1. 频率与周期 2. 幅值与有效值 例 2.2 正弦量的相量表示法 2.正弦量用旋转有向线段表示 3. 正弦量的相量表示 复数表示形式 虚数单位 j2= -1 正误判断 例2: 已知 例3: 2. 功率关系 (2) 平均功率(有功功率)P 可得相量式： 2. 功率关系 瞬时功率 ： 瞬时功率 ： 有效值 可得相量式 2.功率关系 瞬时功率 ： 单一参数正弦交流电路的分析计算小结 (2)相量法 2) 相量图 2.功率关系 (4) 视在功率 S 阻抗三角形、电压三角形、功率三角形 例1： 导纳 2.5.2 正弦交流电路的分析和计算 有功功率 P 例1： 解：用相量式计算 例2： 例3： 例5： 2.6 功率因数的提高 (1) 电源设备的容量不能充分利用 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 常用电路的功率因数 3.功率因数的提高 (2) 提高功率因数的措施: 结论 4. 并联电容值的计算 2.7 串联谐振 2.7.1 串联谐振 3. 串联谐振特怔 4. 谐振曲线 (2) 谐振曲线 通频带： 5.串联谐振应用举例 例1： 例1： 2.7.2 并联谐振 1. 谐振条件 1. 谐振条件 例2： 例3： 例3： (2) 用相量法求解 例3： 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 电动机 满载 日光灯 （R-L串联电路） 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： + - 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 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.并联电容后原负载所需的无功功率是否有变化,为什么? 3.并联电容后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： 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。 在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和总电流同相，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，电路呈电阻性。 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，(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。 谐振的概念： 同相 由定义，谐振时： 或： 即 谐振条件： 谐振时的角频率 串联谐振电路 1.