第9章_正弦稳态电路的分析.ppt

由此可见，并联电容后，不会影响电阻中的电流和吸收的平均功率。而端口电流由125A减小到111.1A，提高了电源的利用效率。可以将节省下来的电流，提供给其它用户使用。 有功，无功，视在功率的关系： 有功功率: P=UIcosj 单位：W 无功功率: Q=UIsinj 单位：var 视在功率: S=UI 单位：VA j S P Q j Z R X j U UR UX R X + _ + _ o o + _ 功率三角形 阻抗三角形 电压三角形 5. R、L、C元件的有功功率和无功功率 u i R + - PR =UIcos? =UIcos0? =UI=I2R=U2/R QR =UIsin? =UIsin0? =0 i u L + - PL=UIcos? =UIcos90? =0 QL =UIsin? =UIsin90? =UI i u C + - PC=UIcos? =Uicos(-90?)=0 QC =UIsin? =UIsin (-90?)= -UI (发出无功) 6. 任意阻抗的功率计算 PZ =UIcos ? =I2|Z|cos ? =I2R QZ =UIsin ? =I2|Z|sin ? =I2X ＝I2(XL＋XC)=QL＋QC j S P Q j Z R X 相似三角形 (发出无功) 下 页 上 页 返 回 u i Z + - 交流电路功率的测量 u i Z + - W * * i1 i2 R 电流线圈 电压线圈 功率表两组线圈之间有同名端标记，用以判别功率传输方向。 同名端指出了测量时的参考方向。 图示接线时p0,则表示网络吸收功率;p0则表示网络发出功率 例1 三表法测线圈参数。 已知f=50Hz，且测得U=50V，I=1A，P=30W。 解 R L + _ Z V A W * * 方法一 7. 功率因数的提高 设备容量 S (额定)向负载送多少有功功率要由负载的阻抗角决定。 P=UIcos ?=Scos j cos j =1, P=S=75kW cos j =0.7, P=0.7S=52.5kW 一般用户： 异步电机 空载 cos j =0.2~0.3 满载 cos j =0.7~0.85 荧光灯 cos j =0.45~0.6 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： 下 页 上 页 S 75kVA 负载 返 回 解决办法：并联电容，提高功率因数 (改进自身设备)。 分析 j1 j2 L R C + _ 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。 特点： 并联电容后，电源向负载输送的有功UIcos?1=UI cos?2不变，但是电源向负载输送的无功UIsin?2UILsin?1减少了，减少的这部分无功就由电容“产生”来补偿，使感性负载吸收的无功不变，而功率因数得到改善。 例 某一负载端电压为10kV，有功功率为1000kW，功率因数 （感性），现要把功率因数提高到0.9，问应在负荷 两端并联多大的电容？ 解：由题可知，在电容并联前负载电流 功率因数角 若以电压为参考相量 则电流相量 把负载电流分解成沿 方向的有功分量 和与 垂直的无功分量 现要使功率因数提高到0.9，接入电容后总电流为负载电流 与电容电流之和。因为电容电流为容性无功电流，两电流合成后总有功分量不变。当 时，总电流为： 无功分量 需要补偿的电容电流 从而求出电容值 ： 9.6 复功率 1. 复功率 负 载 + _ 定义： 复功率也可表示为： * 第9章 正弦稳态电路的分析 2. 正弦稳态电路的分析； 3. 正弦稳态电路的功率分析； 重点： 1. 阻抗和导纳； 9.1 阻抗和导纳 1. 阻抗 正弦激励下 Z + - 无源 线性 + - 单位：? 阻抗模 阻抗角 欧姆定律的相量形式 当无源网络内为单个元件时有： R + - C + - L + - Z可以是实数，也可以是虚数 2. RLC串联电路 由KVL： L C R u uL uC i + - + - + - + - uR j? L R + - + - + - + - Z— 复阻抗；R—电阻(阻抗的实部)；X—电抗(阻抗的虚部)； |Z|—复阻抗的模