电路原理-正弦稳态电路的分析.ppt
任意阻抗的功率计算:uiZ+-PZ=UIcos?QZ=UIsin?=I2(XL+XC)=QL+QC无功功率为正无功功率为负=I2|Z|cos?=I2R=I2|Z|sin?=I2X第29页,共47页,星期日,2025年,2月5日电感、电容的无功补偿作用LCRuuLuCi+-+-+-?ti0uL当L发出功率时,C刚好吸收功率,则与外电路交换功率为pL+pC。?ti0uCpLpC因此,L、C的无功具有互相补偿的作用。第30页,共47页,星期日,2025年,2月5日6.功率因数提高设备容量S(额定)向负载送多少有用功要由负载的阻抗角决定。P=UIcos?=ScosjS75kVA负载cosj=1,P=S=75kWcosj=0.7,P=0.7S=52.5kW一般用户:异步电机空载cosj=0.2~0.3日光灯cosj=0.45~0.6(1)设备不能充分利用,电流到了额定值,但功率容量还有;功率因数低带来的问题:满载cosj=0.7~0.85第31页,共47页,星期日,2025年,2月5日(2)当输出相同的有功功率时,线路上电流大,I=P/(Ucos?),线路压降损耗大。解决办法:(1)高压传输(2)改进自身设备j1j2LRC+_并联电容后,原负载的电压和电流不变,吸收的有功功率和无功功率不变,即:负载的工作状态不变。但电路的功率因数提高了。(3)并联电容,提高功率因数。第32页,共47页,星期日,2025年,2月5日并联电容的确定:补偿容量不同全—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)j1j2第33页,共47页,星期日,2025年,2月5日第1页,共47页,星期日,2025年,2月5日定义阻抗9.1阻抗和导纳1.阻抗正弦稳态情况下Z+-无源线性+-单位:?阻抗模阻抗角电阻分量电抗分量(复)阻抗等效阻抗输入阻抗欧姆定律的相量形式第2页,共47页,星期日,2025年,2月5日阻抗三角形|Z|RXjz转换关系:或R=|Z|cos?zX=|Z|sin?z第3页,共47页,星期日,2025年,2月5日当无源网络内为单个元件时有:R+-C+-L+-RLC串联电路j?LR+-+-+-+-第4页,共47页,星期日,2025年,2月5日R、L、C串联电路阻抗X0,Z呈容性,电压落后电流Z呈电阻性,电压与电流同相。例Z=(3+j5)ΩZ=(6-j2)ΩZ=6Ω感性容性电阻性Z呈感性,电压领先电流X0,X=0,第5页,共47页,星期日,2025年,2月5日2.导纳正弦稳态情况下Y+-无源线性+-单位:S导纳模导纳角定义导纳电阻分量电抗分量(复)导纳等效导纳输入导纳对同一二端网络:第6页,共47页,星期日,2025年,2月5日导纳三角形|Y|GB?y转换关系:或G=|Y|cos?yB=|Y|sin?y第7页,共47页,星期日,2025年,2月5日当无源网络内为单个元件时有:R+-Y可以是实数,也可以是虚数C+-L+-RLC并联电路j?LR+-第8页,共47页,星期日,2025年,2月5日3.复阻抗和复导纳的等效互换一般情况G?1/RB?1/X。若Z为感性,X0,则B0,即仍为感性。注GjBYZRjX第9页,共47页,星期日,2025年,2月5日例RL串联电路如图,求在?=106rad/s时的等效并联电路。解RL串联电路的阻抗为:0.06mH50?L’R’第10页,共47页,星期日,2025年,2月5日9.2电路的相量图分析电路时,将相关的电压电流的相量,在复平面上表示出,直观显示各量之间的关系,可以辅助电路计算。ReIm第11页,共47页,星期日,2025年,2月5日例图示电路对外呈现感性还是容性?解1等效阻抗为:3?3?-j6?j4?5?容性第12页,共47页,星期日,2025年,2