电路基本分析教学课件作者第4版石生课件第七章课件.ppt

工程实例 在工业实践中常用到半波和全波整流电路。这种电路可 将正弦交流电压和电流整流为直流的电压和电流。 工程上用频谱分析仪研究各种电信号所含的频率成分。其原理是用窄带带通滤波器对信号进行选通。其主要功能是显示被测信号的频谱、幅度、频率。可以全景显示，也可以选定带宽测试。 表7－1几种典型周期函数的傅立叶级数 表7－1几种典型周期函数的傅立叶级数 表7－1几种典型周期函数的傅立叶级数 三、几种对称波形的谐波分解 1.奇函数——原点对称 2.偶函数——纵轴对称 3.奇谐波函数——平移半周，与原波形对称于横轴 工程实例回眸 本章开始给出的工程实例中的半波整流电路和全波整 流电路的分析方法可利用表7-1找到其傅立叶展开式，再 利用教材中例7-4、例7-5和例7-6类似的分析方法，就 可以很容易的分析此类电路。 例7-5 图示电路，试求 的直流分量和基波分量。 解： (偶函数) 直流分量作用下： H 1 0 1 F W 1 1 (0) u 2 (0) u V 基波分量作用下： 所以： 例7-6 图示电路， 已知： 且 求：各支路电流和电源发出的功率及 i2 i1 i L C S u 2 R 1 R 解：（1）直流分量作用下 i L C S ( 0 ) u 2 R 1 R 2 i i 1 ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) （2）基波分量作用下： （3）三次谐波分量作用： （4）叠加 （5）电源发出的功率： （6） 二、滤波器概念 滤波器：让某些频率的分量通过而抑制另一些频率的分量 的电路称为滤波器 。 原理： 利用电路　 如： 。串联 谐振(Z最小），并联谐振（Z最大），达到滤波的目的。 低通滤波器：利用了 的特性。 高通滤波器： 利用了 的特性 带通滤波器： 利用了并联谐振Z→∞，串联谐振Z → 0的特点 带阻滤波器：利用了并联谐振Z→∞，串联谐振Z → 0的特点 例7-7 图示电路， 为非正弦波，其中含3次、7次谐波 分量，若要使 不含有这两个分量，L、C应为多少？ 解： 并谐： 串谐： 并谐： 串谐： 注：本题有两组答案。 或者： 例7-8 图示电路中， ， 求： 及直流电源的功率，是发出还是吸收 ？ 解：3V直流电源单独作用时： 由于电路处于直流稳态，所以L短路，C开路。除3V直流电源以外的其他电源全部置0。 单独作用时： 右侧电路发生并联谐振，相当于开路 ∴得图示黑色线等效电路。 根据等效电路可算得： 单独作用时： L1与C串联支路的阻抗为0 ， ∴有右图 的瞬时值式子： 直流电源发出的功率为： 小结： 1.非正弦周期电流电路的分析计算从本质上讲是叠加定理的应用。应当注意的是由于各次谐波的频率不同，因此各谐波单独作用于电路时，都要对感抗和容抗重新进行计算，而各次谐波的叠加应在时域内进行。 2.滤波器在许多电路系统中有广泛的应用。其工作原理是利用了电容、电感及其串联和并联的不同频率特性可使某些频率的信号到达输出端，同时抑制某些频率的信号到达输出端。 7.3.4 对称三相电路中的高次谐波 一、产生及特点 1．同步发电机产生的三相电压不是严格的正弦波，其中含有高次谐波。 设： 则 其傅氏级数只含有奇次谐波。 分析可得： ①多次谐波的三相电压振幅相同。 ②基波三相电压相位依次互差1200，为正序。 ③三次谐波三相电压同相称为零序。 ④五次谐波三相电压相位互差1200，为负序。 相量图： 规律： 整数的谐波：其三相电压幅值相等，相位互差1200， 为正序组。如：1、7、13、19、…次谐波。 整数的谐波：其三相电压幅值相等，相位同相，零序 组。如：3、9、15、21、…次谐波。 整数的谐波：其三相电压幅值相等，相位互差1200， 负序组。如5、11、17、23、…次谐波。 2．三相变压器及负载产生的高次谐波 三相变压器的铁芯饱和可使电压、电流成为非正弦波。 负载中的非线性设备产生高次谐波。如：硅整流设备（用于电解铝、铜、电气化铁路），大型单相设备（用于炼钢等）。 结果导致电力系统不正常工作，继保误动作，通讯干扰。 为保证供电可靠性，对负载产生高次谐波予以监测。 这里只分析由电源产生的高次谐波对三相电路的影响。 二、Y-Y联接对称三相电路中高次谐波的影响 1. 电源侧线电压、相电压： 相电压： 线电压： （其中零序组相减为0） 2．无中线： 对称三相电路，电源产生高次谐波，正、负序都不引起中 性点位移。 分析零序分量，如3次谐波：