哈工大电路分析课件45-46学时.ppt

例4.,解：首先进行Y变换，然后取A相计算电路：,对称电路 连接N , n , n” 中线阻抗 Zn短路,取一相电路进行计算,(1) 将所有三相电源、负载都化为等值Y连接；,(2) 连接各负载和电源中点，中线上若有阻抗则不计；,(3) 画出单相计算电路，求出一相的电压、电流：,(4) 根据 接、Y接时 线量、相量之间的关系，求出原电路的电流电压。,(5) 由对称性，得出其它两相的电压、电流。,对称三相电路的一般计算方法,电源不对称 程度小(由系统保证)。,电路参数(负载)不对称 情况很多。,讨论对象：电源对称，负载不对称(低压电力网) 。,分析方法：,不对称,复杂交流电路分析方法。,不能抽单相 。,10-9 不对称三相电路,如：KVL、KVL、网孔法和节点法。,1. 有中线,负载各相电压：,2. 无中线,相电压不对称,线(相)电流也不对称,负载中点与电源中点不重合，这个现象称为中点位移。,称为中点位移电压,例1. 照明电路:,(1) 正常情况下，三相四线制，中线阻抗约为零。,(2) 假设中线断了(三相三线制), A相电灯没有接入电路(三相不对称),灯泡未在额定电压下工作，灯光昏暗。,灯泡电压超过额定工作电压，烧坏了。,(3)A相短路,照明电路中线上不能装保险丝,例2,如图电路中，电源三相对称。当开关S闭合时，电流表的读数均为5A。,求：开关S打开后各电流表的读数。,解：,开关S打开后，电流表A2中的电流与负载对称时的电流相同。而A1、 A3中的电流相当于负载对称时的相电流。,电流表A2的读数=5A,电流表A1、A3的读数=,解：,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。,节点电压法,定性分析：,N,1. 对称三相电路的平均功率P,对称三相负载Z=|Z|,Pp=UpIpcos,三相总功率 P=3Pp=3UpIpcos,一相负载的功率,对称三相电路平均功率：,10-10 三相电路的功率,(1) 为相电压与相电流的相位差角(阻抗角)，不要误以为是线电压与线电流的相位差。,(2) cos为每相的功率因数，在对称三相制中即三相功率因数： cos A= cos B = cos C = cos 。,2. 无功功率,Q=QA+QB+QC= 3Qp,3. 视在功率,一般来讲，P、Q、S 都是指三相总和。,4.对称三相负载的 瞬时功率,功率因数也可定义为： cos =P/S (不对称时 无意义),单相：瞬时功率脉动,三相：瞬时功率恒定， 转矩 m p 可以得到均衡的机械力矩。,单相功率表原理：,电流线圈中通电流i1=i；电压线圈串一大电阻R(RL)后，加上电压u，则电压线圈中的电流近似为 i2 u / R 。,功率表,5. 三相电路功率的测量,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。,(1) 三表法（若每相负载可触及）：,若负载对称，则需一块表，读数乘以 3。,若负载不对称，则需三块表逐一测量，读数相加。,电流线圈CC，与负载串联,电压线圈PC，与负载并联,(2) 二表法（触及不到负载，只能触及它对外的三根导线）：,若W1的读数为P1 ， W2的读数为P2 ，则 P=P1+P2 ， 即为三相总功率。,两表法测量功率的原理：,1. 只有在 iA+iB+iC=0 这个条件下，才能用二表法。不能用于不对称三相四线制。,3. 按正确极性接线时，二表中可能有一个表的读数为负，此时功率表指针反转，将其电流线圈极性反接后，指针指向正数，但此时读数应记为负值。,2. 两块表读数的代数和为三相总功率，每块表的单独读数无意义。,4. 两表法测三相功率时要注意功率表的同极性端。,注意：,另：,量程：P的量程= U的量程 I的量程cos (表的),测量时，P、U、I均不能超量程。,求：(1) 线电流、电源发出总功率； (2) 用两表法测电动机负载的功率，画接线图。,解：,例:Ul =380V, Z1=30+j40, 电动机 PD =1700W, cosj =0.8(滞后)。,(1),一相电路：,电动机负载：,总电流：,又解：,(2) 两表的接法如图。,(2) 两表的接法如图。,表W1的读数P1：,P1=UACIA2cos 1 = 3803.23cos( 30+ 36.9 ) = 3803.23cos(6.9 ) =1219W,表W2的读数P2：,P2=UBCIB2cos 2 = 3803.23cos(90 +156.9 ) =3803.23cos(66.9 ) =481.6W,分析：在对称负载中，每相负载的阻抗角为多少时，功率表的读数出现负值？,假设负载为Y接感性，相电流(即线电流)落后相电压j,UAN， UBN， UCN为相电压。,P=P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2, 1= 30， 2= + 30 ,电路的功率因数与功率表测得的功率因数的关系。,P1=UACIAcos 1=UACIAcos( 30) P2=UBCIBcos 2=UBCIBcos( +30),若负载为接(对称)：相电压即为线电压。,P =P1+P2=UACIAcos 1+UBCIBcos 2, 1= 30, 2= +30,第十章 结 束,第十一章 频率响应 多频正弦稳态电路,频率响应 (frequency response) ：,不同频率作用下的正弦稳态电路，电路响应与频率的关系。,多频正弦稳态电路：,多个不同频率正弦激励下的稳态电路。,本章主要内容：,运用相量法和叠加方法解决多频正弦稳态电路的响应与平均功率；,运用网络函数研究典型电路的低通、高通、带通与谐振特性。,频率的量变可引起电路的质变，这是动态电路特性的放映。,11-1 基本概念,在电工、电子电路中出现多个频率正弦激励可分为两种情况：,一、电路的激励为非正弦周期信号,不是正弦波,按周期规律变化,例：半波整流电路的输出信号,示波器内的水平扫描电压,周期性锯齿波,交直流共存电路,+V,Es,计算机内的脉冲信号,1、非正弦周期交流信号的分解,第一间断点：,两个极限点f(-0)及f(+0)都存在，而等式f(-0)= f(+0)=f()不存在。此间断点为第一间断点。,数学预备知识,傅立叶级数：,一切满足狄里赫利条件的周期函数都可以展开为傅立叶三角函数。,狄里赫利条件：,周期性函数在一个周期内包含有限个最大和最小值，以及有限个第一间断点。,设f (t)为周期性函数,基波（和原 函数同频）,二次谐波 （2倍频）,直流分量,高次谐波,harmonics,周期函数,求出A0、Bkm、Ckm便可得到原函数 展开式。,周期性方波 的分解,t,基波,五次谐波,七次谐波,例,直流分量+基波,三次谐波,直流分量+基波+三次谐波,频谱图,时域,二、电路的激励是多个不同频率的正弦波,不同的键发出的是两种不同频率的混音，经电话局做相应的处理后再送给交换系统。,11-2 再论阻抗与导纳,单口网络的阻抗：,其中：,反映端口上电压与电流幅度的比值关系。,反映端口上电压与电流的相位关系。,幅值和相位均为频率的函数。,结论：,输入阻抗幅频特性(magnitude-frequency)：,输入阻抗相频特性(phase-frequency)：,通常通过曲线来研究电路的频率响应。,若单口网络用导纳表示，同理