第十章-正弦稳态功率和能量三相电路.ppt

第七章正弦稳态电路第七章正弦稳态电路第三讲第三讲 功率和能量功率和能量重点：重点：1 1、掌掌握握单单口口网网络络平平均均功功率率（有有功功功功率率）、无无功功率、视在功率、功率因数的概念和求法功功率、视在功率、功率因数的概念和求法2 2、掌握正弦交流稳态下功率的传输、掌握正弦交流稳态下功率的传输u(t)=Umcos(t u）i(t)=Imcos(t i）p(t)=u(t)i(t)p(t)是时间是时间t 的函数。的函数。7-107-10电阻、电感电阻、电感 、电容元件的功率、电容元件的功率和能量关系和能量关系一、一、基本关系式：基本关系式：p0，元件吸收功率，能量增加元件吸收功率，能量增加,有能量流入元件有能量流入元件 p0，则则Q为为正正；Z为为容容性性时时，即即X0，则，则Q为负。为负。1 1、无功功率：、无功功率：单位单位:乏乏(Var)(Var)一、一、无功功率无功功率电阻功率电阻功率电抗功率电抗功率2、对任何、对任何无源无源网络有网络有:Q2（WLWC）QL+QC反映了网络内部贮能与电源能量交换的程度反映了网络内部贮能与电源能量交换的程度3、网络吸收的总无功功率为、网络吸收的总无功功率为4、视在功率、有功功率、无功功率的关系：、视在功率、有功功率、无功功率的关系：注意：注意：P Pk，Q Qk，SSk 二、复功率二、复功率:单位为伏安单位为伏安（VA）SPQ z zRZ z zX z z复功率守恒：复功率守恒：小结：小结：PUIcosz z PkI2R 单位单位W QUIsinz z QkI2X 单位单位Var(乏乏)SUI P2Q2 单位单位VA(伏安伏安)coszSPQz z三三、功率因数的提高功率因数的提高 即减小阻抗角即减小阻抗角z z角，可根据功率三角形：角，可根据功率三角形：1 1、Q Q不变，增加不变，增加P P（一般不用此方法）；一般不用此方法）；2 2、P P不变，减小电路的总不变，减小电路的总Q Q值。值。SPQz z例：工厂中及自动控制中用的感应电动机是电感性负载，功率因数较低。为提高负载功率因数，可并联大小适当的电容器。设有一220V，50Hz，50kW的感应电动机，功率因数0.5(1)在使用时电源供应的电流是多少，无功功率是多少？(2)如并联电容器使功率因数为1，为电容值是多少？此时电源供应电流又是多少？设设Z0=R0+jX0 ZL=RL+jXL ZL有两种变化形式：有两种变化形式：1、实部虚部可单独变化；实部虚部可单独变化；2、阻抗模可变，但幅角不变，即实部虚部同阻抗模可变，但幅角不变，即实部虚部同步变化步变化7-13 7-13 最大功率传输定理最大功率传输定理usZ0ZLZL为多少时可得最大功为多少时可得最大功率？这里所说的最大功率？这里所说的最大功率是指有功功率。率是指有功功率。7-13 7-13 最大功率传输定理最大功率传输定理usZ0ZL共共轭轭匹配的条件匹配的条件:一、共轭匹配一、共轭匹配(实部虚部实部虚部可单独变化可单独变化)此时，可得最大功率此时，可得最大功率:当当ZL=Z0 时，可得最大功率。如，时，可得最大功率。如，当负载是纯电阻时只能用模匹配。当负载是纯电阻时只能用模匹配。共轭匹配是共轭匹配是最佳匹配最佳匹配，但共轭匹配做，但共轭匹配做不到时，只能用模匹配，此时，获得的最大不到时，只能用模匹配，此时，获得的最大功率是在模可调情况下的最大功率。功率是在模可调情况下的最大功率。二二 、模匹配、模匹配(负载阻抗模可变，但幅角不变负载阻抗模可变，但幅角不变)