清华大学电路原理课件--电路原理_skja_24.ppt

* 正弦电流电路的稳态分析 第八讲（总第二十四讲） 正弦电流电路中的功率（续） 最大功率传输 复功率守恒定理：在正弦稳态下，任一电路的所有支路吸收的复功率之和为零。即 ? 复功率 N + _ 定义： 共轭复数 正弦电流电路中的功率（续） + _ + _ + _ 有功守恒 无功守恒 已知如图。 求各支路的功率。 例. + _ 10∠0o A 10W j25W 5W -j15W 解： 校验： 769+j1923+1116-j3348 = 1885-j1425 P吸 = P发 Q吸 = Q发 P源发 = 1885(W) Q源吸 = 1425(var) P Q ? 有功功率的测量 单相功率表原理 指针偏转角度(由M确定)与P成正比，由偏转角(校准后)即可测量平均功率 P 。 设电流i1从电流线圈“*”端流入 i1 电流线圈 * 电压线圈 i2 R * + - u 电压u正端接电压线圈“*”端 平均功率 P = UI1cos? R W * * 功率表在电路中符号 例 三表法测线圈参数。 已知f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=3W。 解 R L + _ Z V A W * * ? 功率因数的提高 P=Scosj S 75kVA 负载 cosj =1, P=S=75kW cosj =0.7, P=0.7S=52.5kW (1) 充分利用设备容量 为什么要提高功率因数？ 当P,U一定时 (2) 减少线路损耗。 提高感性负载功率因数办法: 并联电容 j1 j2 L R C + _ 一般用户： 异步电机 空载cosj =0.2~0.3 满载cosj =0.7~0.85 日光灯 cosj =0.45~0.6 随C增大 全——不要求(电容设备投资增加,经济效果不明显) 欠 过——使功率因数又由高变低(性质不同) 综合考虑，提高到适当值为宜( 0.9 左右)。 已知：f=50Hz, U=380V, P=20kW, cosj1=0.6(滞后)。要使功率因数提高到0.9 , 求并联电容C。 例. P=20kW cosj1=0.6 + _ C L R C + _ 解： j1 j2 补偿容量也可以用功率三角形确定： j1 j2 P QC QL Q 思考：能否用串联电容提高cosj ? = 44.69 ?返回首页 最大功率传输 讨论正弦电流电路中负载获得最大功率Pmax的条件。 ZL Zi + - Zi= Ri + jXi， ZL= RL + jXL ZL=?可获最大功率Pmax (a) 先讨论XL改变时(RL不变)，P的极值 显然，当Xi + XL=0，即XL =-Xi时，P获得极值 (b) 再讨论RL改变时，P的最大值 当RL= Ri时，P获得最大值 综合(a)、(b)，可得负载上获得最大功率的条件是： ZL= Zi*，即 RL= Ri XL =-Xi *