正弦交流电路分析基础-3-X课件.ppt

非理想情况下的并联谐振 同相时则谐振 R L C 并联谐振的特点 ? 同相 、 电路的总阻抗最大。 ? 定性分析: Z 理想情况下 谐振时： 总阻抗： 并联谐振电路总阻抗的大小 什么性质? 并联谐振 电路总阻抗： 当 时 所以，纯电感和纯电容并联谐振时，相当于断路。 并联支路中的电流可能比总电流大。 支路电流可能 大于总电流 ? 电流谐振 并联谐振特性曲线 思考： 时 为什么是感性？ 容性 感性 阻性 I 问：在串联谐振电路中，何时电路呈感性、阻性、容性？ 例题分析 R1=3Ω R2=8Ω XL=4Ω XC=6Ω 求：（1）、i、i1、i2 （2）、P 解 分析 已知 因为已知端电压和支路阻抗，所以可以求出支路电流，通过向量计算求出总电流。然后求出总的有功功率。 R1 R2 jXL -jXC 例题分析 R1=3Ω R2=8Ω XL=4Ω XC=6Ω 解 R1 R2 jXL -jXC 例题分析 R1=3Ω R2=8Ω XL=4Ω XC=6Ω 解 R1 R2 jXL -jXC I 也可以这样求： R1 R2 jXL -jXC （2）功率P的计算 R1 R2 jXL -jXC P=UIcos? =220×49.2cos26.5o =9680W P=I12R1+ I22R2 =442×3+ 222×8=9680W P=UI1cos53o+UI2cos（-37o）=9680W 方法1 方法2 方法3 本节作业 P85：练习与思考 P106：2.8 2.9 2.17 电工电子学Ⅲ 周 静 2012年9月 正弦交流电路分析基础 6学时 主要内容 第1讲 正弦交流电及其三要素、正弦交流电的表示方法 第2讲 基本分析方法-单一元件正弦交流电路分析、阻抗、串并联正弦交流电路 第3讲 正弦交流电路的谐振，功率、功率因素及其提高 第3讲 正弦交流电路谐振 正弦交流电路的功率、功率因素 电路 参数 电路图 （正方向） 复数阻抗 有功功率 无功功率 R i u 0 L i u C i u 0 0 欧姆定律 正弦交流电路中的功率 R-L串联电路的功率 R L ? S=UI 视在功率，单位：VA P=URI 有功功率，单位：W Q=ULI 无功功率，单位：var 两边都乘以I 向量图 ? ? U UL UR ? |Z| XL R ? S Q P 电压三角形 阻抗三角形 功率三角形 cos?称为功率因数 电压三角形、阻抗三角形 功率三角形 RLC串联电路中的功率 R L C 电压三角形和功率三角形的关系 cos? 称为功率因数 在 R、L、C 串联的电路中，储能元件 L、C 不消耗能量，但存在能量吞吐， 吞吐的规模用无功功率来表示。 问题的提出：日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 u i R L COS ? I 当U、P 一定时， ? ? 希望将 COS ? 提高 正弦交流电路功率因数的提高 P = PR = UICOS ? 其中消耗的有功功率为： 负 载 i u 说明： 由负载性质决定。与电路的参数 和频率有关，与电路的电压、电流无关。 功率因数 和电路参数的关系 R Z 例 40W白炽灯 40W日光灯 发电与供电 设备的容量 要求较大 供电局一般要求用户的 ， 否则受处罚。 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 满载 日光灯 （R-L-C串联电路） 常用电路的功率因数 提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压U和负载的有功功率P不变。 提高功率因数的措施: u i R L 并电容 C 并联电容值的计算 u i R L C 设原电路的功率因数为 cos? L，要求补偿到 cos? 须并联多大电容？（设 U、P、? 为已知） iC iRL 分析依据：补偿前后 P、U 不变。 由相量图可知： i u R L C P=40W，U=220V，f=50Hz，cos?L=0.5， cos?=1 并联电容C=4.5?F 并联电容前I=0.36A 并联电容后I=0.18A 呈电容性。 呈电感性 问题与讨论 功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下三种情况: 功率因素补偿问题（一） 呈电阻性 结论：在 角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容 容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。 感性（ 较小） 容性（ 较大） C 较大 功率因数补偿成感性好，