10三相电路功率及非正弦周期电流电路.pptx

1、 作 业 4-7 5-1 附加题 例：已知对称三相电源（顺序） ， 负载 ，试求(1) 开关Q打开时 有功功率P、三相无功功率Q，三相视在功率S ； (2) 开关Q闭合时 。(提示：节点电压法或戴维南定理)ABC.ZZZ.QZ4.1 三相交流电源 三相电压 有效值相量表示为： 对称三相电路的星形联结.+_+_+_ABC.ZZZABCNN4.2 三相负载的星形连接 端线 中线 相电压 线电压 相电流 线电流 中线电流 线电压与相电压的关系4.2 三相负载的星形连接4.2 三相负载的星形连接 对称三相电路星形联结的等效电路+_+_+_A.ZlA.ZB.ZlB.ZC.ZlC.ZNN 星形联结的对称三

2、相电路（三相四线制）（三相三线制）： 抽出一相进行计算（中线阻抗不起作用），其余两相利用 对称关系得到4.2 三相负载的连接 （对称三相电路）三角形联结+_+_+_ABCZZZABC. 端线 相电压 线电压 相电流 线电流4.2 三相负载的连接 线电流与相电流的关系4.3 三相电路的功率 平均功率（对称电路）为阻抗角！4.3 三相功率的功率 三相功率 对于不对称三相负载，功率计算没有统一的公式，可以 根据功率守恒原则进行计算：4.2 三相负载的连接 例：已知 为一组对称三相电压， 求：+_+_+_Z.AZ.BZ.C.NN 节点电压法例题 例：已知对称三相电源线电压（顺序）UL=380V，阻抗

3、， ，试求各线电流有效值 及三相电路消耗的总平均功率PZ1Z1Z1BAZ.C例题 例：已知对称三相电源线电压（顺序）UL=380V，阻抗 ， ，试求各线电流有效值 及三相电路消耗的总平均功率PZ1Z1Z1BAZ.C 设：则：由对称关系：例题或：Z1Z1Z1BAZ.C第5章 电路的频率特性5.1 非正弦周期交流电的概念5.2 RC串联电路的频率特性5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振5.5 LC并联电路的频率特性目 录 电力工程和电子工程中，除了遇到前面已经讨论的直流与 正弦信号激励外，还会遇到激励和响应随时间不按正弦 规律变化的电路，如电信工程方面传输的各种信号大多 就是按非正弦规律变动

4、的。本章讨论非正弦周期电流电路 的分析。第5章 电路的频率特性 非正弦周期交流信号的特点: 不是正弦波按周期规律变化第5章 电路的频率特性 信号发生器 电路中有非线性元件 由不同频率的正弦信号共同作用的电路等 非正弦周期信号的产生： 半波整流电路的输出信号 第5章 电路的频率特性 Tt脉冲信号第5章 电路的频率特性5.1 非正弦周期交流电的概念 狄里赫利(Dirichlet)条件： 1. 在一个周期内只含有有限个第一类不连续的点 2. 在一个周期内只含有有限个极值点 3. 在一个周期内函数绝对值的积分为有限值： 任何一个满足狄里赫利条件的非正弦周期信号f(t),均可以分解成傅里叶级数。5.1

5、非正弦周期交流电的概念 设一个非正弦周期信号(函数)都可以分解为： 一个恒定分量与一系列不同角频率的正弦量之和F0 恒定分量（直流分量）:在一周内的平均值展开式可用公式计算或查表基波，一次谐波:为基波频率 :高次谐波为k次谐波角频率5.1 非正弦周期交流电的概念 非正弦周期量幅值、平均值、有效值 周期量有效值的定义： 平均值： 幅值：峰值 5.1 非正弦周期交流电的概念例：求图示波形的有效值和平均值0T10t解：平均值：5A有效值：5.1 非正弦周期交流电的概念 非正弦周期量有效值 非正弦周期量： 将f(t)代入有效值定义式，并利用三角函数的正交性: 5.1 非正弦周期交流电的概念 则有： 非

6、正弦周期电流的有效值: 非正弦周期电压的有效值: 以上两式表明，非正弦周期电流或电压的有效值为其直流 分量和各次谐波分量有效值的平方和的平方根 注意：使用公式时一定要准确 5.1 非正弦周期交流电的概念例：求其有效值5.1 非正弦周期交流电的概念+_含有R、L、C的线性电路us(t)+_+_+_含有R、L、C的线性电路us(t)+_U0u1(t)u2(t)5.1 非正弦周期交流电的概念 1. 根据线性电路的叠加原理，非正弦周期信号作用下的线 性电路稳态响应可以视为一个恒定分量和无穷多个正弦 分量单独作用下各稳态响应分量之叠加。因此，非正弦 周期信号作用下的线性电路稳态响应分析可以转化成直 流电

7、路和正弦电路的稳态分析 分析方法：谐波分析法 2. 应用电阻电路计算方法计算出恒定分量作用于线性电路 时的稳态响应分量 利用直流稳态方法：C 断路， L 短路5.1 非正弦周期交流电的概念 3. 应用相量法计算出不同频率正弦分量作用于线性电路时 的稳态响应分量 谐波分析法 4. 对各分量在时间域(瞬时值形式)进行叠加，即可得到 线性电路在非正弦周期信号作用下的稳态响应 各次谐波单独作用时，利用相量法：5.1 非正弦周期交流电的概念 例：已知 求：.RL RC i(t)iL(t)iC(t)u(t)+_5.1 非正弦周期交流电的概念 例：已知 求：.RL RC i(t)iL(t)iC(t)u(t)

8、+_ 注意： 各分量以瞬时值叠加， 不可以相量值叠加， 因各响应分量角频率 各不相同5.1 非正弦周期交流电的概念 例：已知 求：+_.1us(t)1H1Fis(t)iL(t)5.2 RC串联电路的频率特性R+_+_.+_. 网络函数：响应相量激励相量 幅频特性 相频特性5.2 RC串联电路的频率特性R+_+_.+_.01/RC相频特性RC低通滤波器0 ：带宽：截止角频率幅频特性010.7071cRCw=5.2 RC串联电路的频率特性R+_+_.+_.RC低通滤波器电路作用:滤掉输入信号的高频成分，通过低频成分。5.2 RC串联电路的频率特性R+_.+_.幅频特性010.7071/RC01/R

9、C相频特性RC高通滤波器滤掉输入信号的低频成分，通过高频成分。5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振1 串联谐振概念：含有电感和电容的电路，如果在端口处电压、电流 同相，便称此电路处于谐振状态。1) 谐振RLC串联电路中出现与同相的现象称串联谐振jLR+_+_+_.+_5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振则：1) 谐振1 串联谐振jLR+_+_+_.+_ 同相：,5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振2) 谐振条件调节电源频率使之为电路谐振调节L或C使之电路谐振电路谐振的两种方法1 串联谐振5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振3) 品质因素QQ值是反映电路选择性能好坏的指标，与电路参数有关 品质因素:1 串联谐振5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振4)谐振特点电阻性最小谐振时电流值最大 1 串联谐振且 与 同相 5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振4) 谐振特点串联谐振时的相量图：大小相等，方向相反 LC串联部分对外电路而言，可以短路表示 各元件的电压 1 串联谐振5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振注：串联谐振也被称为电压谐振UC 、UL将大于电源电压U当Q1时 电感