在正弦稳态下-电路分析基础.PPT
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* * 图 12.8-4 三相电源的 形连接 若相电压是对称的,则线电压也是对称的,而且线电压的有效值(振幅)是相电压的 倍。设线电压的有效值为Ul,即 * * 如图12.8-5所示 在三相电压组成的闭合回路中,回路中的总电压为 其相量图如图12.8-4 所示。 如果将某一电压源接反了, 例如电压源uc,将z与y, c与a相接,这时闭合回路中的总电压为 图 12.8-5 * * 二、三相电路的计算 1、负载为Y型连接 图 12.8-6 对称三相四线制 设负载阻抗Z=|Z|∠φZ,由于图12.8-6 的电路只有两个节点,因而用节点法分析较为方便。设0为参考节点,节点 0′到 0 的电压为 ,列出节点方程为 * * 因为 所以 * * 每一相负载功率为 三相负载的总功率为 在Y型负载时, 1)相电流等于线电流,IP=Il ; 2)相电压与线电压的关系, ; 3)中线电流为零。 2、负载为 型 连接 设线电压为 * * 相电压等于线电压,即Ul=UP 线电流与相电流的关系,可从相量图得出 相电流是对称的,其有效值 。线电流为 * * 即 每相负载的功率为 三相负载总功率为 3、三相功率 1)对称的Y型负载 每相负载的平均功率: * * 三相总功率为各相平均功率之和,即 2)对称的 型负载 每相负载的平均功率为 三相总功率为各相平均功率之和,即 式 与式 完全相同。也就是说,不论Y型负载还是 型负载,三相总功率都等于线电压有效值、线电流有效值乘积的 倍再乘以功率因数。 3)对称三相电路总的瞬时功率是恒定的,等于三相电路总的平均功率P。即, * * 故 例 1 对称三相三线制的线电压为 380V,每相负载阻抗为Z=10∠53.1°Ω,求负载为Y形和△形连接时的电流和三相功率。 解 正弦稳态电路中,如不加说明,电流、电压的大小都是指有效值。 (1) 负载为Y形连接时,电路如图 12.8-7(a)所示。相电压的有效值为 可以设想电源中点 0 与负载中点 0′用理想导体连接, 并设 * * 图 12.8-7 其它两相电流为 * * 则, 三相总功率为 (2) 负载为△型连接时,电路如图 12.8-7(b)所示。设 其它两相电流为 线电流为 * * 把负载由Y型改接为△型其结果是:线电流增为3倍,功率 增为3倍而相电流增为 倍。 三相功率为 * 三、平均功率的计算公式 对于内部不含独立电源的单口网络,平均功率还可按照以下公式计算 注意: 1、 通用公式 2、功率守恒(有功功率可叠加) 单口网络的平均功率=网络内部所有元件的平均功率之和 对于内部不含电源的单口网络,平均功率为 P=网络内部各电阻消耗的平均功率之和 =端口处所接电源提供的平均功率 例9-6、如图所示电路及其相量模型,已知 求该单口网络的平均功率P、视在功率S和功率因数 。 解:1)平均功率P 方法一:就网络端口的电压、电流来计算 该单口网路的等效阻抗为 方法二:就网络内部电阻来计算 方法三:根据网络内部RL支路来计算 方法四:根据单口网络等效阻抗的实部来计算 2)视在功率S S=UI=100*12.65=1265V.A 3)功率因数 例9-8:如图所示:电源为发电机,负载是感应电动机,两者之间的传输线用R=0.09欧的电阻和电抗为0.3 的电感等效。 求发电机端的电压和功率因数,并求发电机提供的功率。 解:由题意可知:为串联电路,则根据负载的已知条件可得电流的有效值 则电流相量为 得: 又因为: 由KVL得 则Us=249.53V 发电机电压和电流的相位差为 则发电机的功率因数为 电感性 发电机提供的功率为 9-5 单口网络的无功功率 一、引 无功功率的大小反映了电源与储能元件(电感、电容)能量交换的程度。 单口网络的无功功率 ?? 电感的无功功率 电容的无功功率 为网络内部元件无功功率之和(无功功率可叠加)
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