电工技术电子技术-正弦交流电路的分析计算-清华分解.ppt

,海南风光,第2章正弦交流电路(RLC串联电路交流电路的分析方法功率因数的提高),第4讲,2.2.2R-L-C串联交流电路,2.2.3交流电路的一般分析方法,2.2.4功率因数的提高,本课作业,2-82-102-142-162-21英4题,1.R-L串联电路,2.2.2R-L-C串联交流电路,(1)瞬时值关系,设:,则:,其中:,(1)R-L串联电路瞬时值关系,u领先i角,Z称为复数阻抗的模,(2)R-L串联电路有效值关系,(3)R-L串联电路相量式表示,Z复数阻抗,Z称为复数阻抗的模,阻抗角,电压领先电流的相位角,设:,(4)R-L串联电路的功率,两边都乘以I,S=UI视在功率，单位：VA,P=URI有功功率，单位：W,Q=ULI无功功率，单位：var,电压三角形,阻抗三角形,功率三角形,cos称为功率因数,电压三角形、阻抗三角形功率三角形,2.R-C串联电路,(1)瞬时值关系,(2)R-C串联电路中电压电流的向量式关系,(3)R-C串联电路中电压电流的相量图,向量关系:,有效值关系:,0,3.R-L-C串联交流电路,一、电流、电压的瞬时关系,相量方程式：,则,相量模型,R-L-C串联交流电路相量图,先画出参考相量,相量表达式：,R-L-C串联交流电路中的复数形式欧姆定律,说明：,阻抗三角形,阻抗三角形和电压三角形的关系,有效值:,电压三角形和功率三角形的关系,cos称为功率因数,在R、L、C串联的电路中，储能元件L、C不消耗能量，但存在能量吞吐，吞吐的规模用无功功率来表示。,一、简单串并联电路,3.3.3交流电路的一般分析方法,复数符号法,Y1、Y2-导纳,1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变）,2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图,二、一般正弦交流电路的解题步骤,3、用复数符号法或相量图求解,4、将结果变换成要求的形式,在正弦交流电路中，若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗表示，则直流电路中介绍的基本定律、公式、分析方法都能用。具体步骤如下：,解题方法有两种：,1.利用复数进行相量运算,2.利用相量图求结果,已知：I1=10A、UAB=100V，,则：,求：A、UO的读数,求：A、UO的读数,已知：I1=10A、UAB=100V，,已知：,R1、R2、L、C,求：各支路电流的大小,将电路中的电压电流都用相量表示，并用复数表示相量；电阻电感电容都用复数阻抗表示,相量模型,原始电路,A,已知参数：,节点方程,由节点电位便求出各支路电流：,A,解：,用戴维南定理求ie,问题的提出：日常生活中很多负载为感性的，其等效电路及相量关系如下图。,2.2.4功率因数的提高,功率因数和电路参数的关系,40W白炽灯,40W日光灯,发电与供电设备的容量要求较大,供电局一般要求用户的，否则受处罚。,纯电阻电路,R-L-C串联电路,纯电感电路或纯电容电路,电动机空载满载,日光灯（R-L-C串联电路）,常用电路的功率因数,提高功率因数的原则：,必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压U和负载的有功功率P不变。,提高功率因数的措施:,并电容,并联电容值的计算,设原电路的功率因数为cosL，要求补偿到cos须并联多大电容？（设U、P、为已知）,分析依据：补偿前后P、U不变。,由相量图可知：,P=40W，U=220V，f=50Hz，cosL=0.5，cos=1,并联电容C=4.5F,并联电容前I=0.36A并联电容后I=0.18A,呈电容性。,呈电感性,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:,功率因素补偿问题（一）,呈电阻