相电路功率及非正弦周期电流电路.ppt

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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),4.1 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,4.2 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,星形联结的对称三相电路（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,

2、（对称三相电路）三角形联结,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）,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：,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，试求各线电流有效值 及三相电路消耗的总平均功率P,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P,设：,则：,由对称关系：,例题,或

3、：,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:,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

4、,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,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 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,展开式可用公式计算或查表,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,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

5、数的正交性:,5.1 非正弦周期交流电的概念,则有：,非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,5.1 非正弦周期交流电的概念,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

6、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：,5.1 非正弦周期交流电的概念,例：已知 求：,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：,5.2 RC串联电路的频率特性,网络函数：,幅频特

7、性,相频特性,5.2 RC串联电路的频率特性,RC低通滤波器,5.2 RC串联电路的频率特性,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,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,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,5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振,2)谐振条件,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

8、与串联谐振,3)品质因素Q,Q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,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(或电容)端电压是外加电源电压的 Q 倍。（Q 品质因数）,4)谐振特点,1 串联谐振,5.4 RLC串联电路的频率特性与串联谐振,电源提供电阻耗能，不与电路进行能量交换,能量互换在L,C之间进行,4)谐振特点,1 串联谐振,非正弦电流电路的分析 非正弦周期量的有效值,本 次 课 重 点,