穩(wěn)態(tài)交流電分析PPT課件

1、tIisin2)90(sin)1(2)90(sin)(2sin2tCItLItIRuCLRuuuutiCtiLiRd1ddRuLuCuui第1頁(yè)/共58頁(yè)CLCLXXRIXIXIRIUj)j()(jCLRUUUU0II)j(CCXIU )(jLLXIU RIURRULUCUUI第2頁(yè)/共58頁(yè)CLXX RIUjCLXX RZjZIU 第3頁(yè)/共58頁(yè)iuiuIUZIUIUZ 當(dāng)電源頻率一定時(shí)，電路參數(shù)決定了電壓U和I的比值，決定了電壓u與i電流之間的相位差角。22)(CLXXRZIURXXarctgCLiuZXX RZCLj則第4頁(yè)/共58頁(yè)RXXarctgCLiu第5頁(yè)/共58頁(yè)22)(CL

2、XXRIUZCLXX RZZjRXXCLiuarctanZRCLXXX第6頁(yè)/共58頁(yè)LUICLUUURUURUCLUU XUCUIRU CULUCLUUU RULUCUUI22()RLCUUUU第7頁(yè)/共58頁(yè)tus610sin102isuKLXL51051036KCXC110001. 0101166. IVUs0 010.LU. CU. kj1RU)(CLXXjRUImAj008 .2193. 0410010第8頁(yè)/共58頁(yè)mAI08 .2193. 0VRIUR08 .213 . 9VjXIULL02 .6865. 4VjXIUCC08 .11193. 0)(IRULUCUXUsURU.

3、IVUs0 010.LU. CU. kj1RU第9頁(yè)/共58頁(yè)suV1V2V3I1U3U2USUVUUUU25)(2322122)(CLRUUUU第10頁(yè)/共58頁(yè))(1200sin(2Vtui060oUiuouiKCXC5 .261iCCoUjXRjXU)(90022RXarctgXRUXCCiC0060)(90RXarctgCiUoUICjXRU第11頁(yè)/共58頁(yè)0060)(90RXarctgC030RXarctgCKctgXRC9 .4535 .26300iCCoUXRXU22V5 . 015 .269 .455 .2622iUoUICjXRU第12頁(yè)/共58頁(yè)iUoUICjXRUIRU

4、oU030tgRXC060iUKctgXRC5 .49300VUUio5 . 060cos0第13頁(yè)/共58頁(yè)CLRIIII. . . . . j. j. UCULUG 1. jjUCLG)1( . j(UBBGCL). jUBG)(. I. ULI. CI. Cj1RI. YjBGLjCjGUIY1第14頁(yè)/共58頁(yè) arctg | | 22 GBBGYuiUIY 第15頁(yè)/共58頁(yè)2222)(CLGBGIIIIII UGI. LI. ICI. 0 u第16頁(yè)/共58頁(yè)例3)(:),5sin(2120 tit u(t)求已知+_15u4H0.02Fi解1:00120 U 2054jjjXL

5、1002. 051jjjXC相量模型Uj20-j15RILI+_15CIICLCLRjXUjXURUIIII Ajjjjj09 .3610681268101201151120 At i(t)9 .365sin(210 0第17頁(yè)/共58頁(yè))(:),5sin(2120 tit u(t)求已知 2054jjjXL 1002. 051jjjXC00120 UUj20-j15RILI+_15CIIURILICIIiAIR815120AIL620120AIC1210120AIIIICLR10)(22019 .36RLCiIIItgAt i(t)9 .365sin(210 0end第18頁(yè)/共58頁(yè)CXC

6、1u復(fù)阻抗的定義IZU+-無源線性IU+-IUZ 阻抗純電阻RZRLLjXLZ j純電感CCjXCjZ1純電容LXL 感抗容抗ICU j1 IRU ILjU 注意：u 單一參數(shù)元件的阻抗5.2 復(fù)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)(1)第19頁(yè)/共58頁(yè)21ZZZu阻抗的串聯(lián)Z1Z2abZab分壓公式1U2UUUZZZU2111等效阻抗UZZZU2122u阻抗的并聯(lián)Z2Z1abZab212121/ZZZZZZZ等效阻抗分流公式1I2IIIZZZI2121IZZZI21125.2 復(fù)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)(2)第20頁(yè)/共58頁(yè)86. 289.10 5 .4045.3961.5765.3713.3281.11 oooj

7、ZZZZZZZZ 321213ab9 .312028. 610)9 .3120)(28. 610(jjjjZ o36 .359 .3156.1889.25 86. 289.107 .1515jjjZZZab例1 已知 Z1=10+j6.28 Z2=20-j31.9 Z3=15+j15.7 求 ZabZ1Z2Z3ab解：5.2 復(fù)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)(3)第21頁(yè)/共58頁(yè)srad /1051001011035LXL100101 . 0101165CXC100130100100100)100100(10030jjjjjZ5.2 復(fù)阻抗的串聯(lián)和并聯(lián)(4)end第22頁(yè)/共58頁(yè)IU、C CL LRR1

8、jj、0 KCL I0 KVL URIU)(jLXIU)j(CXIUUIZ第23頁(yè)/共58頁(yè). 45 , 30 30j , A904 321oSIZZZZI求：求：已知：已知： SIIsIZZZZZZI2312111109043045130130130451jjjA09 .8113. 15.3 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析與計(jì)算(2)第24頁(yè)/共58頁(yè),s/rad314,100,F10,mH500,10,100021 VUCLRRU1I2I3ICj 1Lj 3 .28920.9232.726 .303 67.3185 .3181000)5 .318(10001)1(3111jj

9、jCjRCjRZ 1571022jLjRZ 第25頁(yè)/共58頁(yè)AZUI3 .52598. 031.522 .16701001 AjICjRCjI0 .20182. 03 .52598. 067.1710495 .31811112 AICjRRI0 .70570. 03 .52598. 067.171049100011113 Ati)3 .52314sin(2598. 01Ati)20314sin(2182. 02Ati)70314sin(257. 03第26頁(yè)/共58頁(yè)1UU2U I32/4 .55/11 RUIILRRU 2221)()( ILRU 2222)( 324 .55)314()3

10、2(115222 LR324 .55)314(80222 LR 6 .192RH133. 02 L第27頁(yè)/共58頁(yè)AI101AI2102VUs100 51RLXR 2。及、2RXXILCSU1R2RLjXCjX2U1UI1I2I為參考相量以2U2U1I102I210090045IAI00101UVIRU011050VUUUs012050512IUXC5 . 22102502222IUXRL1I第28頁(yè)/共58頁(yè))sin(2 sin2 tUutIitItUuitpsin2)sin(2)()sin(sin2ttUI)2cos(cos tUIUI第29頁(yè)/共58頁(yè))2cos(cos)( tUIUI

11、tp第30頁(yè)/共58頁(yè) TtpTP0d1TttUIUIT0d)2cos(cos1 cosUI 第31頁(yè)/共58頁(yè)UIQsin第32頁(yè)/共58頁(yè)UIUIcosUI，P 則cosIIZ RPP總總即即cos2ZIRI2,sinQUI則sinZ I I2sinIZ2I XLCQQQ總即第33頁(yè)/共58頁(yè))( AV : def伏安伏安單位單位 UIS第34頁(yè)/共58頁(yè)P(yáng)QarctgQPS 22URUXU第35頁(yè)/共58頁(yè)U IVAUIS50150 22225030 40QSPVar 301302IPR 401402IQXLHXLL127. 010040 第36頁(yè)/共58頁(yè)30130 222 IPRRI

12、P50150| IUZ22)(|LRZ H127. 03144030501|12222 314RZL cos UIP 6 . 015030cos UIP 50150| IUZ 300.650cosZ R408 . 050sin|L ZX第37頁(yè)/共58頁(yè)),(2sin25)(AttiS313)2/()1 (2jjjZWRIP753522VarXIQ3 . 831522AVQPS 5 .753 . 8752222994. 0)91cos(cosarctg第38頁(yè)/共58頁(yè)A05 . 1 RI設(shè)設(shè)V06005 . 140 2 U則則A2j90230j2 UIC2418j4030j 50j SU I

13、 2U 3U CI 1U RIV75j90751 .535 . 2)18j24()18j24(1 IUV75j1009 .361251 .535 . 2)50j()50j(3 IUA1 .535 . 225 . 1 jIIICRV016075j1006075j321 UUUUS第39頁(yè)/共58頁(yè)cosSIUP Var 320)8 . 0(5 . 2160sinSIUQ2418j4030j 50j SU I 2U 3U CI 1U RI？W240)1 .530cos(2 . 216000 W240)5 . 1 (40)5 . 2(2440242222RIIPVar 320)5 . 2(50230

14、)5 . 2(18 503018222222IIIQC第40頁(yè)/共58頁(yè):功率因數(shù),。scocosPUIAkV1000NNNIUS若用戶： 則電源可發(fā)出的有功功率為： 1cos若用戶： 則電源可發(fā)出的有功功率為： 0.6cos800kvarsinNNIUQ而需提供的無功功率為:600kWcosNNIUPcos1000kWcosNNIUP無需提供無功功率。第41頁(yè)/共58頁(yè)(費(fèi)電)設(shè)輸電線和發(fā)電機(jī)繞組的電阻為 :r要求:(、定值)時(shí)cosIUP cosUPI rIP2cos(導(dǎo)線截面積)IS第42頁(yè)/共58頁(yè)0)(R-L-)9090(純)90( 日光燈 （R-L串聯(lián)電路）1cos0.30.2co

15、s0cos0co1s0.90.7cos0.60.5cos第43頁(yè)/共58頁(yè)1ICIIU1 必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。 在感性負(fù)載兩端并電容cosIcosCIC+U-RLI1I第44頁(yè)/共58頁(yè)UCILIIUILICI21sinsin IIILC )tgtg( 21 UPIC)tgtg( 212 UPUICC cos 1 UPIL cos2 UPI 負(fù)載呈阻性cos=1負(fù)載呈容性cos1第45頁(yè)/共58頁(yè)o1113.53 6 . 0cos 得得由由UUILICIo2284.25 9 . 0cos 得得由由)tgtg(212UPCF 375 )84.2

16、5tg13.53tg(3803141020 23第46頁(yè)/共58頁(yè)第47頁(yè)/共58頁(yè)|)( j)1( jZXXRCLRZCLoI Rj L+_Cj1 U發(fā)生諧振的條件：CLXX-諧振角頻率LC10CL1即要使電路發(fā)生諧振的方法：（一）L、C一定，調(diào)節(jié)（二） 一定，調(diào)節(jié)L或CCL21LC21一、RLC串聯(lián)諧振的條件第48頁(yè)/共58頁(yè)二、RLC串聯(lián)諧振的特點(diǎn)oI Rj L+_Cj1 U1、電壓與電流同相，電路呈電阻性LU CU RU I諧振時(shí)的相量圖 電阻消耗能量，能量互換只發(fā)生在電容和電感之間，電路無功功率為零。第49頁(yè)/共58頁(yè)RXRZZ22min2、電路阻抗最小，電流最大RUZUIIoomi

17、nmaxZminZoImaxoI03、串聯(lián)諧振時(shí)， 、 可能大于電源電壓LUCURULILUUCL0max00，若RL 0UUUCL、則串聯(lián)諧振又稱電壓諧振第50頁(yè)/共58頁(yè)三、品質(zhì)因數(shù)QCLRRCRLUUUUQcL1100QUUUCLQ大Q小0oI不同的Q值對(duì)電路有何影響？ Q值越大，諧振曲線在 附近越尖銳。0諧振曲線越尖銳，選擇性就越強(qiáng)，但通頻帶(BW)越窄。maxoImax707. 0oI1221:BW第51頁(yè)/共58頁(yè) 50102001030IUR6010600 UUQQUUCCmHRQL601056050 30 FL 67. 61C 2 0 第52頁(yè)/共58頁(yè)LC10 )11(111111CLCLXX