分布參數(shù)電路課件-2

1、例 ：室內(nèi)1500m電線f =50 Hzu1u21500m+-1500m的輸電線處理為集總參數(shù)電路延時(shí)時(shí)間u1 u2 1.分布參數(shù)和分布參數(shù)電路第19章 分布參數(shù)的電路實(shí)際電路中參數(shù)具有分布性，必須考慮參數(shù)分布性的電路，稱為分布參數(shù)電路。例 ：室內(nèi)1500m電線f =50 Hzu1u21500m+1500km的輸電線處理為分布參數(shù)電路1500km的輸電線u1u21500km+-延時(shí)時(shí)間1500km的輸電線處理為分布參數(shù)電路1500km的輸電線uxx+dxdxxus負(fù)載+-x=0i2xG0dxC0dxR0dxL0dxu2i (x,t)u(x,t)x+dx+-+ 2. 均勻傳輸線及其方 程xx+d

2、xdxxus負(fù)載+-x=0i2xG0dxC0dxR0沿線電壓減少率等于單位長(zhǎng)度上電阻和電感上的電壓降。沿線電流減少率等于單位長(zhǎng)度上漏電流和電容電流的和。對(duì)t自變量給定初始條件：u (x , 0) , i (x , 0)對(duì)x自變量給定邊界條件：u (0 , t ) , i (0 , t ) u (l , t ) , i (l , t )解出 u , i沿線電壓減少率等于單位長(zhǎng)度上沿線電流減少率等于單位長(zhǎng)度上對(duì)t 3 均勻傳 輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解一. 相量方程t=0 xusu(x,t)i(x,t)+-+-有效值和初相位是位移 x 的函數(shù) 3 均勻傳 輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解一. 相量方程t=0 xu代入方 程

3、單位長(zhǎng)度串聯(lián)阻抗單位長(zhǎng)度并聯(lián)導(dǎo)納代入方 程單位長(zhǎng)度串聯(lián)阻抗單位長(zhǎng)度并聯(lián)導(dǎo)納為均勻傳輸線的傳播系數(shù)二. 均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解兩邊對(duì)x求導(dǎo)特征方程為：解答形式為：為均勻傳輸線的傳播系數(shù)二. 均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)解兩邊對(duì)xZc為特性阻抗 ( 波阻抗 ) 由邊界條件確定A1 ，A2始端電壓、電流已知終端電壓、電流已知解答形式為：Zc為特性阻抗 ( 波阻抗 ) 由邊界條件確定A1 ，A2始(1)已知始端(x = 0 )電壓 、電流將 x = 0 代入(1)已知始端(x = 0 )電壓 (2) 已知終端(x = l )電壓 、電流將 x = l 代入方程傳輸線上距始端距離 x 處電壓、電流為(2) 已知

4、終端(x = l )電壓 +-+-0 x+-lxxx0l+-+-0 x+-lxxx0l解例 已知一均勻傳輸線 Z0=0.42779/km ,頻率 f=50Hz。求距終端 900km處的電壓和電流。Y0=2.710-690S/km，x= 900km時(shí),解例 已知一均勻傳輸線 Z0=0.42779分布參數(shù)電路課件_2 4 均勻傳輸線上的行波正弦穩(wěn)態(tài)解為：均勻傳輸線上的電壓，電流可看成由兩個(gè)分量組成 4 均勻傳輸線上的行波正弦穩(wěn)態(tài)解為：均勻傳輸線上的電第一項(xiàng)瞬時(shí)值表達(dá)式為：第一項(xiàng)瞬時(shí)值表達(dá)式為：第二項(xiàng)電壓電流第二項(xiàng)電壓電流(1) 固定一個(gè)位移x1， x1 為至始端的距離考察第一項(xiàng) u+(2) 固定一

5、個(gè)時(shí)間 t1 ，電壓沿線 分布為衰減的正弦波。xt電壓隨時(shí)間正弦變化u, i 即是時(shí)間 t 的函數(shù)又是位移 x 的函數(shù)表示一個(gè)行波(1) 固定一個(gè)位移x1， x1 為至始端的距離考兩個(gè)問題： 往那移？ 速度？t = t1xAx1選兩個(gè)同相位的點(diǎn)觀察當(dāng) t = t1時(shí)，A點(diǎn)在 x1處。結(jié)論波向x增加的方向移動(dòng)Ax1+xv當(dāng) t = t1+t 時(shí)，A點(diǎn)在 x= x1+x 處設(shè) =0兩個(gè)問題： 往那移？ 速度？t = t1xAx1選兩個(gè)相位速度同相位點(diǎn)的移動(dòng)速度為xvu+為正向行波(入射波)u+為正向行波(入射波)：由始端向終端行進(jìn)的波相位速度同相位點(diǎn)的移動(dòng)速度為xvu+為正向行波(入射波)u+第二

6、項(xiàng)xv往x減少方向移動(dòng)由終端向始端行進(jìn)的波稱為反向行波(反射波)第二項(xiàng)xv往x減少方向移動(dòng)由終端向始端行進(jìn)的波稱為反向行波(均勻傳輸線上電壓可以看成電壓正向行波與電壓反向行波的和 均勻傳輸線上電流等于電流正向行波與電流反向行波之差 參考方向+-u , u+ , u-ii+i-同理均勻傳輸線上電壓可以看成電壓正向行波與電壓反向行波的和 均勻相量表示5 傳播系數(shù)和特性阻抗原參數(shù)R0 /mL0 H/mC0 F/mG0 S/m副參數(shù)+-相量表示5 傳播系數(shù)和特性阻抗原參數(shù)R0 /傳播系數(shù) = + j設(shè)距始端 x 處的正向行波電壓設(shè)距始端 x1處的正向行波電壓波每行進(jìn)一單位長(zhǎng)度 幅值是原有幅值的 e 分

7、之一，稱 為衰減系數(shù) 相位落后 弧度，稱 為相位系數(shù)傳播系數(shù) = + j設(shè)距始端 x 處的正向行波電壓相位速度相位速度特性阻抗（波阻抗）ZC特性阻抗等于同方向傳播的電壓波相量 與電流波相量之比|ZC| 同向傳播的電壓波和電流波有效值的比 同向傳播的電流波落后電壓波的相位差特性阻抗（波阻抗）ZC特性阻抗等于同方向傳播的電壓波相量 與6. 均勻傳輸線上波的反射系數(shù)入射波：電源端向負(fù)載端傳播的波 正向行波反射波 ：負(fù)載端向電源端傳播的波 反向行波+-+-0 x6. 均勻傳輸線上波的反射系數(shù)入射波：電源端向負(fù)載端傳播的一. 反射系數(shù) n定義：任一點(diǎn) x 處反射波相量和入射波相量之比終端x 0終端反射系數(shù)一. 反射系數(shù) n定義：任一點(diǎn) x 處反射波相量和入射二 . 幾種特殊情況(1) 終端接特性阻抗 Z2 = ZCn = 0 無反射波+-+-0 x二 . 幾種特殊情況(1) 終端接特性阻抗 Z2 = 線上任一點(diǎn)的阻抗0 x電壓、電流有效值沿線分布U2I2x = 0 x = l終端始端U(x)I(x)U1I1始端線上任一點(diǎn)的阻抗0 x電壓、電流有效值沿線