第九章 正弦稳态功率和能量 三相电路分析.ppt

第九章 正弦稳态功率和能量 三相电路 第25次作业： 第26次作业： 第27次作业： 一、对称三相电压 例1： 已知对称三相电路中，负载阻抗Z=6+j8?， 解: (1) Y形负载: + _ 10∠0o V 50?H RL 5W + _ 10∠0o V 50?H RL 5W C 共轭匹配 求ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率。 例2 解 Zi + - ZL 4∠90o A ZL -j30W 30W -j30W 共轭匹配 P108 9-23 9.7 三相电路 三相交流发电机的原理 时域特征: uA uB uC uA uB uC o ?t （相同振幅、相同频率） 任一瞬间，对称三相电压之和恒等于零 频域特征： 电压相量关系： 相量图： 在相量图上，任何两个电压的相量和必与第三个电压相量大小相等、方向相反。 结论 相序：三个电压UA 、UB 、UC 到达最大值的先后次序 正序： UA 超前UB 、 UB 超前UC 逆序： UA 超前UC 、 UC 超前UB 不加说明相序都认为是正序 N: 三相电源负端的公共端点，称为中性点 对称Y形联结的三相电源 （三相四线制） 相线（火线）: 三相电源A、B、C三端与输 电线相接，这三根输电线称为相线 相电压: 三相电源的电压 线电压: 相线之间的电压 UAB 、 UBC 、UCA 线电压与相电压的关系 线电压与相电压的相量图 由相量图可得： 若相电压有效值为220V，则线电压的有效值为380V 可见，三个线电压幅值相同，频率相同，相位相差120?。 △形联结的三相电源 将三相绕组的首、末端依次相连，从3个点引出3条火线。 没有中性点，线电压即相电压。 注：此种接法如任一相接反，将在闭合回路中产生极大的短路电流，造成严重后果。 Y-Y 对称三相电路 （对称三相负载） 相电流：负载中的电流 线电流：相（火）线中的电流 Y 形联结中，线电流即相电流 中线中没有电流 Y -Y形电路的电流与电压 1）?线= ?相，三相对称： 有效值相同 相位互差120? 2）线电压对称： 有效值相同， 相位互差120? 4）电压相位： 3）电压大小： △ 形负载电路的电流与电压 （电源可Y形也可△形） 有效值相同； 相位互差120? 2）线电流、相电流分别对称： 有效值相同； 相位互差120? 4）电流相位： 三相对称： 3）电流大小： ，求三相各电流相量。 取一相计算，有相电流 可推得 Y形联接中，线电压超前相电压30。 * * 本章重点 电阻的平均功率 9.1 复功率守恒 9.5 电感、电容平均储能 9.2 正弦稳态最大功率 9.6 单口网络的平均功率 9.3 三相电路 9.7 单口网络的无功功率 9.4 练习题 本章重点 1.单口网络的瞬时、平均、有功、无功、 视在功率概念及计算方法 2.复功率守恒 4.对称三相电路 3.正弦稳态最大功率传递定理 9.1 电阻的平均功率 1. 电阻的瞬时功率 R U(t) i(t) - + 幅值 有效值 电阻功率p(t)≥0 吸收功率 电压（电流）变化一个循环，功率变化两个循环。 2. 电阻的平均功率（有功功率） 定义： 平均功率为瞬时功率在一个周期内的平均值 有效值 注意 ①通常意义上的功率都是指平均功率，平均功率又称有功功率 ②正弦稳态功率、能量常用有效值计算 ③平均功率的大小与电压（电流）的频率及初相角无关 9.2 电感、电容的平均储能 1. 电感的功率和储能 电感两端电压 电感瞬时功率 ? t i o uL 电感瞬时功率波形图 pL 正弦激励时，电感吸收的平均功率为零 电感瞬时功率 电感平均功率 电感平均储能 电感的无功功率：由电感电压、电流有效值的乘积确定。 单位：var (乏) Q0，表示电感吸收无功功率； Q0，表示电感发出无功功率。 Q 的大小反映电感与外电路交换功率的速率。是由储能元件L的性质决定的 电感的无功功率等于其储能平均值的 倍 2.电容的功率和储能 电容的电流 电容瞬时功率 电容瞬时功率波形图 正弦激励时，电容吸收的平均功率为零 ? t i o uC pC 电容瞬时功率 电容平均功率 电容平均储能 电容的无功功率：由电容电压、电流有效值的乘积确定。 单位：var (乏) 电容的无功功率值等于其储能平均值的 倍 注意 电容的无功功率为负 电感的无功功率为正 9.3 单口网络的平均功率 无源 网络 + u i _ 1. 瞬时功率p(t) 2.平均（有功）功率 P ? =?u-?i：功率因数角。对无源网络，为其等 效阻抗的阻抗角 cos ? ：