相量法学习资料.ppt

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1、相量法9.1 9.1 阻抗和导纳阻抗和导纳u 阻抗：阻抗：正弦稳态情况下电压相量与电流相量之比，正弦稳态情况下电压相量与电流相量之比，即即u 导纳：导纳：正弦稳态情况下电流相量与电压相量之比，正弦稳态情况下电流相量与电压相量之比，即即单位：欧姆单位：欧姆（）单位：西门子（单位：西门子（S）单个元件的阻抗和导纳：单个元件的阻抗和导纳：或或R=|Z|coszX=|Z|sinz复阻抗复阻抗复阻抗的模复阻抗的模阻抗阻抗角角电抗电抗电阻电阻 单口网络的阻抗单口网络的阻抗+-N或或G=|Y|cos yB=|Y|sin y复导纳复导纳电纳电纳电导电导导纳导纳角角复导纳的模复导纳的模+-N 单口网络的导纳单口

2、网络的导纳u 阻抗（导纳）的串联和并联阻抗（导纳）的串联和并联阻抗的串联阻抗的串联导纳的并联导纳的并联两个阻抗两个阻抗Z1、Z2的并联等效阻抗为：的并联等效阻抗为：例例求图示电路的等效阻抗，求图示电路的等效阻抗，105rad/s。解解感抗和容抗为：感抗和容抗为：例例图示电路对外呈现感性还是容性？图示电路对外呈现感性还是容性？解解等效阻抗为：等效阻抗为：电路对外呈现容性电路对外呈现容性9.2 9.2 正弦稳态电路的分析正弦稳态电路的分析电阻电路电阻电路 正弦电流电路正弦电流电路 1 1、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变）；、据原电路图画出相量模型图（电路结构不变）；在正弦交流电路中，若正弦

3、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：2 2、根据相量模型列出相量方程式或画出相量图；、根据相量模型列出相量方程式或画出相量图；3 3、用相量分析法或相量图求解；、用相量分析法或相量图求解；4 4、将结果变换成要求的形式。、将结果变换成要求的形式。例：图中例：图中 ，求电流求电流 。解：将时域电路变换为相量电路解：将时域电路变换为相量电路例：列写网孔电流方程例：列写网孔电流方程解：网孔电流方程的相量形式解：网孔电流方程的相量形式例：图示电路中例：图示电路中 g=1S，w w=1rad/s。列写节点电压方程。列写节点电压方程解：解：

4、列写节点电压方程：列写节点电压方程：自导纳自导纳互导纳互导纳+-uS1F1Hu2+-1FiS1W WgU212一、瞬时功率一、瞬时功率反映一端口吸收反映一端口吸收或者发出电能或者发出电能平均值等于零。反映一端口平均值等于零。反映一端口与外部电路交换能量。与外部电路交换能量。正弦电路瞬时功率实用价值不大，更关心功率的平均效果正弦电路瞬时功率实用价值不大，更关心功率的平均效果9.3 9.3 正弦稳态电路的功率正弦稳态电路的功率设设则则N二、平均功率：二、平均功率：表示电路中实际消耗的功率表示电路中实际消耗的功率功率因数：功率因数：功率因数角：功率因数角：单个元件功率：单个元件功率：单位：单位：W、

5、mW三、无功功率三、无功功率 单位：乏（单位：乏（Var)反映了内部与外部往返交换能量的情况。反映了内部与外部往返交换能量的情况。单单个元件个元件无功功率：无功功率：例例 用三表法测量一个实际线圈的参数用三表法测量一个实际线圈的参数R R、L L，已知，已知f=50Hz，电压表、电流表、功率表的读数分别为，电压表、电流表、功率表的读数分别为60V60V、1A1A、15W15W。四、视在功率四、视在功率 P、Q、S 三者的关系可通过功率三角形描述三者的关系可通过功率三角形描述功率三角形功率三角形 单位单位:伏安（伏安（VAVA）表示电气设备容量。表示电气设备容量。PQL-QCS五、复功率五、复功

6、率五、复功率五、复功率根据功率三角形可以导出复功率：根据功率三角形可以导出复功率：Z=488/70-100=6/-30；复功率S=488/70-100=384/-30333-j192(VA);S=384VA=-30(电路呈容性)；S=384VA；P=333W；Q=-192var;cos=cos(-30)=0.866 已知无源一端口：已知无源一端口：试试求求：复复阻阻抗抗、阻阻抗抗角角、复复功功率率、视视在在功功率率、有有功功功功率、无功功率和功率因数。率、无功功率和功率因数。例例解解六、功率因数的提高：六、功率因数的提高：目的：目的：1.1.提高电气设备的利用率。提高电气设备的利用率。在视在功

7、率一定时，功率因数越大，有功功率越大在视在功率一定时，功率因数越大，有功功率越大 2.2.减小线路损耗。减小线路损耗。当发电机的电压和输出功率一定时，功率因数越大，端电流当发电机的电压和输出功率一定时，功率因数越大，端电流越小，线路的功率损耗越小。越小，线路的功率损耗越小。提高功率因数的方法：提高功率因数的方法：提高功率因数的方法：提高功率因数的方法：1.1.减少感性设备的空载和轻载；减少感性设备的空载和轻载；2.2.在感性设备两端并联适当的电容。在感性设备两端并联适当的电容。电路如图，电源频率电路如图，电源频率50Hz50Hz，求：，求：1)1)并联电容前的并联电容前的负载功率因数和电源的各

8、种功率负载功率因数和电源的各种功率；2)2)要使功率因要使功率因数提高到数提高到0.9，应并联多大的电容？，应并联多大的电容？例例 解解2）并联电容后，负载的有功功率不变，功率因数角变为）并联电容后，负载的有功功率不变，功率因数角变为2，则有则有C9.4 9.4 最大功率传输定理最大功率传输定理通过电路的电流通过电路的电流负载从电源获取的有功功率为负载从电源获取的有功功率为 由最大功率表达式可推导出由最大功率表达式可推导出 当当负载上获得的最大功率是：负载上获得的最大功率是：最大功率匹配或共轭匹配最大功率匹配或共轭匹配 电路如图，求：电路如图，求：1)1)ZL=5时其消耗的功率；时其消耗的功率；2)2)ZL=?能获得最大功率，并求最大功率；能获得最大功率，并求最大功率；例例 解解求求ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率。时能获得最大功率，并求最大功率。例例 解解此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢