PPT第六章-储能元件讲解.ppt

ΨL i o L i ΨL o 在i ~ΨL平面上表示韦安特性的曲线。 韦安特性 韦安特性曲线 非线性电感元件 时不变电感元件 时变电感元件 时不变线性电感元件——线性电感元件 电感元件 §6-2 电感元件 2.线性电感元件的特性——韦安特性 i u + - L 3．线性电感元件的u-i关系（VCR）(约束方程) u、i 取关联参考方向 电感元件VCR的微分关系 根据电磁感应定律，有 §6-2 电感元件 表明：元件的端电压u与元件的电流 i 对时间t的变化率成正比。 i u + - L C ＋ － u i 电感元件的端电压u (感应电压) 的大小取决于i 的变化率, 与电流 i 的大小无关。电感元件是动态元件。 ③ 当i为常数(恒定电流I )时，感应电压u =0。在直流电路中，电感元件相当于短路。 ④ 实际电路中电感的电压 u为有限值，则电感电流 i 不能跃变（突变），即电流 i 必定是时间t的连续函数。 §6-2 电感元件 当di/dt很大时，感应电压u 很大。 电感元件具有通直流、阻交流的重要作用。 t i O 值得关注 i u + - L t0 电感元件VCR的积分关系 表明 某一时刻t的电感电流值与t0~t之间的所有电压值有关，即电感元件具有记忆电压的作用。 电感元件是记忆元件 §6-2 电感元件 i(t0)是初始时刻的电流，称为初始电流。 ② i(t0)是电感元件的初始电流，它反映了初始时刻电感的储能状况，也称为电感元件的初始状态。 3．线性电感元件的u-i关系（VCR）(约束方程) i u + - L 注意 当电感元件的 u与i 取非关联方向时，有 当电感元件的 u与i 取关联方向时，有 i u + - L i u + - L §6-2 电感元件 3．线性电感元件的u-i关系（VCR）(约束方程) 4. 电感元件的功率和能量 吸收的功率 u与 i 取关联参考方向 p0, 电感元件吸收功率，即吸收能量。 p0, 电感元件发出功率，即释放能量。 §6-2 电感元件 在t0~ t 这段时间内，电感元件吸收的能量： 吸收的能量 i u + - L t时刻的储能 §6-2 电感元件 讨论 在任意时刻t，电感元件储存的能量： 电感吸收能量 电感释放能量 t0时刻的储能 ② 从t1到t2，元件吸收的能量: 4. 电感元件的功率和能量 i u + - L §6-2 电感元件 电感元件在一段时间内吸收外部电路供给的能量并转化为磁场能量储存起来，在另一段时间内又把储存的能量释放给电路。因此，电感元件是储能元件，它本身不消耗能量。 电感元件也是无源元件。 强调 5. 电感元件描述的电磁性质 电感元件的电磁性质：通电流产生并储存磁场能量。 电感元件是动态元件，记忆元件，储能元件，无源元件。 空心线圈 §6-2 电感元件 6. 实际电感器（线圈）的模型 铁心线圈 电力系统中的电抗器 §6-2 电感元件 6. 实际电感器（线圈）的模型 6. 实际电感器（线圈）的模型 §6-2 电感元件 高频电路中，不能忽视电容效应 考虑能量损耗 L R L R C 高 频 (HF) 3~30MHz 理想电感器的模型 i u + - L 电路中的对偶关系 电容元件 互为对偶元件 电感元件 电阻元件、电容元件和电感元件统称为无源元件 §6-2 电感元件 对偶物理量 对偶参数 对偶变量 §6-3 电容元件、电感元件的串联与并联 一、电容元件的串联 应用KVL，得 u1 u C2 C1 u2 + + + - - i - + un Cn - 结论 初始时刻的KVL 等效电容 串联等效电容 等效电容的电压初始值 §6-3 电容元件、电感元件的串联与并联 一、电容元件的串联 结论 注意参考方向！ i u + - Ceq 等效 u1 u C2 C1 u2 + + + - - i - + un Cn - 等效 §6-3 电容、电感元件的串联与并联 一、电容元件的串联 等效电容 可以 分压？ u1 u C2 C1 u2 + + + - - i - i u + - Ceq 初始时刻的KVL 串联电容的分压 §6-3 电容、电感元件的串联与并联 一、电容元件的串联 =0 u1 u C2 C1 u2 + + + - - i - 结论 串联电容的分压公式 等效 二、电容元件的并联 §6-3 电容、电感元件的串联与并联 i2 i1 u + - C1 C2 i in Cn 应用KCL，得 结论