4相量运算与正弦交流电路分析精品.pptVIP

三、三相四线制电源激励下,不对称负载的三相电路 1.负载接入电源必须遵守的两个原则 1)负载所承受的电压等于它的额定电压(低不正常,高则烧) 2)各项负载要尽量均衡地分配在三相上(尽可能对称) N A B C 380V/220V 单相负载 额定电压220V 单相负载 额定电压380V 三相负载 额定电压220V 三相负载 额定电压380V ? 0 2.不对称三相电路中线的作用 + _ + _ + _ + _ ZA ZC ZB A B C 负载不能正常工作 四、 三相功率 1) 一般负载 2) 对称负载 “△” “Y” 阻抗角 ? 为相电压与相电流的夹角； ! ! 第四章 相量运算与正弦交流电路分析 4.1 正弦交流电的相量表示 4.2 电路约束的相量形式 4.3 交流电路的复阻抗 4.4 交流电路的复功率 4.5 交流电电路相量分析概要 4.6 三相交流电路的相量分析 第四章 相量运算与正弦交流电路分析 激励/响应均为正弦量 时域法 计算繁琐 变换 复数域 相量法 计算简单 正弦交流电路问题映射 到复数域后的分析方法 电压/电流 交流量从时域到复数域的映射 电路约束从时域到复数域的映射 电路阻抗和电路功率的复数形式 相量分析方法 4.1 正弦交流电的相量表示 一、复数与矢量 1.复数的图形表示 复数A (a,b) 2.复数的解析式描述 1)代数形式 3)极坐标形式 A=a+jb 2)指数形式 3.用复数描述矢量 大小/方向 二、矢量与相量 矢量: 大小/方向均不随时间变化,静止的 相量: 以匀角速度按逆时针方向旋转的旋转矢量 三、相量与正弦量 1.正弦量与相量的映射 相量是一种特殊的矢量,可以用复数表示: 复数域的相量 时间域的正弦函数 存在一一映射关系 时间域正弦函数是复数域相量的虚部 复数域相量的虚部可以表示时间域的正弦函数 2.正弦交流电路中各正弦量的共性 同频率正弦量 在对正弦交流电路进行分析时,只会涉及到同频率正弦量之间的运算 t=0瞬间的旋转矢量 四、相量(复数)运算 1. 相量图 相量表示成代数形式 易于完成“+”/“-”运算 b1 a1 a2 b2 0 +1 +j 2. 相量图 相量表示成极坐标形式 易于完成“×”/“÷”运算 3.几个重要的运算 1)微分 2)积分 3)只改变相量的大小 4)使相量旋转90o 0 +1 +j i1 + i3 = i2 i1 i2 i3 1.KCL相量形式 2.KVL相量形式 ! 4.2 电路约束的相量形式 一、基尔霍夫定律的相量形式 二、元件约束及元件的相量模型 1.线性电阻元件 u i 2.线性电感元件 u i u i 3.线性电容元件 试判断下列表达式的正误: (设 ) 1) 2) 5) 8) 6) 7) × × × 3) × √ × √ + _ 9) √ 4) √ ? 一、复阻抗 1.定义 无源 网络(RLC) i u _ + 无源网络 _ + R jXL -jXC 其中： 阻抗(复阻抗的模) 阻抗角(复阻抗的幅角) 复阻抗Z是由系统的结构决定的, 反之,Z也说明系统的性质。 Z仅是复数 ? _ + Z 4.3 正弦交流电路的复阻抗 2.单元件电路: 电阻元件 电感元件 电容元件 1) 总电压与各串联元件电压的关系 3. R、L、C 串联电路的复阻抗 KVL： 2) 复阻抗 --电抗 3) 阻抗及阻抗角 阻抗三角形 电压三角形 i u R L uL C uC uR _ + _ + _ + _ + R _ + _ + _ + _ + R jXL -jXC 电路参数决定了电路的性质。 ? 的大小由电路的参数决定。 感性电路 R _ + 容性电路 R _ + 阻性电路称为谐振电路。 阻性电路 _ + R × √ 映射 ! i u R L uL C uC uR _ + _ + _ + _ + × ? ? √ 4. 复阻抗的等效模型 R + - + - R 在分析与计算交流电路时,必须时刻具有交流概念,首先要有相位的概念. √ 二、复阻抗的串联 + - + - + - + - KVL: + - 三、复阻抗的并联 + - ... KCL: 二端网络导纳 电导 电纳 四、无源二端网络的等效相量模型 等效条件 NP Z Y R R ？ × G jB G jB 4.4 交流电路的复功率 一、交流功率的功率现象 电 源 负 荷 i + u - 1) (W) (Var) (VA) 有功功率 无功功率 视在功率 2) 二、复功率 共轭相量 习题4.6 无源 二端 网络 + u - i 4.5 正弦交流电路相量分析法 1.获得电路完备解的计算模型 2.网孔电流法 3.结