


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文檔簡(jiǎn)介
項(xiàng)目二照明電路的安裝1.項(xiàng)目二照明電路的安裝1.本項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容一、正弦交流電的概念二、正弦量的相量表示三、電阻、電容、電感的相量形式四、正弦交流電路分析及功率五、電路的諧振六、三相交流電路七、照明電路的安裝(實(shí)驗(yàn))2.本項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容一、正弦交流電的概念2.教學(xué)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求:
①理解正弦量的特征及其各種表示方法;②理解電路基本定律的相量形式及阻抗;
熟練掌握計(jì)算正弦交流電路的相量分析法,會(huì)畫(huà)相量圖。③掌握有功功率和功率因數(shù)的計(jì)算,了解瞬時(shí)功率、無(wú)功功率和視在功率的概念;
④了解正弦交流電路的頻率特性,串、并聯(lián)諧振的條件及特征;⑤了解提高功率因數(shù)的意義和方法。3.教學(xué)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)要求:3.正弦電壓與電流正弦量:
隨時(shí)間按正弦規(guī)律做周期變化的量。Ru+_
_
_iu+_正弦交流電的優(yōu)越性:
便于傳輸;易于變換便于運(yùn)算;有利于電器設(shè)備的運(yùn)行;.....正半周負(fù)半周Ru+_4.正弦電壓與電流正弦量:Ru+___iu+_正弦交流電的優(yōu)正弦電壓與電流設(shè)正弦交流電流:角頻率:決定正弦量變化快慢幅值:決定正弦量的大小幅值、角頻率、初相角稱(chēng)為正弦量的三要素。初相角:決定正弦量起始位置
Im
2TiO5.正弦電壓與電流設(shè)正弦交流電流:角頻率:決定正弦量變化快慢幅值頻率與周期周期T:變化一周所需的時(shí)間(s)角頻率:(rad/s)頻率f:(Hz)*無(wú)線通信頻率:
30kHz~30GMHz*電網(wǎng)頻率:我國(guó)50Hz,美國(guó)
、日本60Hz*高頻爐頻率:200~300kHZ*中頻爐頻率:500~8000HziO6.頻率與周期周期T:變化一周所需的時(shí)間(s)角頻率:(幅值與有效值有效值:與交流熱效應(yīng)相等的直流定義為交流電的有效值。幅值:Im、Um、Em則有幅值必須大寫(xiě),下標(biāo)加m。同理:有效值必須大寫(xiě)
7.幅值與有效值有效值:與交流熱效應(yīng)相等的直流定義為交流電的有效問(wèn)題與討論
電器~220V最高耐壓=300V
若購(gòu)得一臺(tái)耐壓為300V的電器,是否可用于220V的線路上?
該用電器最高耐壓低于電源電壓的最大值,所以不能用。有效值
U=220V最大值
Um
=220V=311V電源電壓注意:交流電壓、電流表測(cè)量數(shù)據(jù)為有效值交流設(shè)備名牌標(biāo)注的電壓、電流均為有效值8.問(wèn)題與討論電器~220V最高耐壓=300V若購(gòu)得
給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)。
:初相位
相位:初相位:
表示正弦量在t=0時(shí)的相角。
反映正弦量變化的進(jìn)程。iO0)(=+=ttψyw9.給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)。:初相位如:若電壓超前電流
兩同頻率的正弦量之間的初相位之差。相位差
:uiui
ωtO)sin(2mψtωIi+=10.如:若電壓超前電流兩同頻率的正弦量之間的初相位之差。電流超前電壓電壓與電流同相
電流超前電壓
電壓與電流反相uiωtui
Ouiωtui90°OuiωtuiOωtuiuiO11.電流超前電壓電壓與電流同相電流超前電壓電壓與②不同頻率的正弦量比較無(wú)意義。
①兩同頻率的正弦量之間的相位差為常數(shù),與計(jì)時(shí)的選擇起點(diǎn)無(wú)關(guān)。注意:tO12.②不同頻率的正弦量比較無(wú)意義。注意:tO12.例幅度:已知:頻率:初相位:13.例幅度:已知:頻率:初相位:13.正弦量的相量表示法瞬時(shí)值表達(dá)式前兩種不便于運(yùn)算,重點(diǎn)介紹相量表示法。波形圖
1.正弦量的表示方法重點(diǎn)必須小寫(xiě)相量uO14.正弦量的相量表示法瞬時(shí)值表達(dá)式前兩種不便于運(yùn)算,重點(diǎn)介紹相量2.正弦量用旋轉(zhuǎn)有向線段表示若:有向線段長(zhǎng)度=ω有向線段以速度
按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)則:該旋轉(zhuǎn)有向線段每一瞬時(shí)在縱軸上的投影即表示相應(yīng)時(shí)刻正弦量的瞬時(shí)值。有向線段與橫軸夾角=初相位設(shè)正弦量:ωu0xyOO15.2.正弦量用旋轉(zhuǎn)有向線段表示若:有向線段長(zhǎng)度=ω有向復(fù)數(shù)(complexnumber)1.復(fù)數(shù)的幾種表示形式
(1).直角坐標(biāo)式0ba+j+1Arψ
2216.復(fù)數(shù)(complexnumber)1.復(fù)數(shù)(2).復(fù)數(shù)的三角形式
∵
∴
0ba+j+1Arψ
17.(2).復(fù)數(shù)的三角形式∵∴0ba+j+1Ar(3).復(fù)數(shù)的指數(shù)形式
根據(jù)尤拉公式:
可得:0ba+j+1Arψ
18.(3).復(fù)數(shù)的指數(shù)形式根據(jù)尤拉公式:可得:0b(4).復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式
2.復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算
(1).復(fù)數(shù)加.減運(yùn)算
則:
0ba+j+1Arψ
19.(4).復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式2.復(fù)數(shù)的四則運(yùn)(2).復(fù)數(shù)的乘除運(yùn)算
則:20.(2).復(fù)數(shù)的乘除運(yùn)算則:20.例:復(fù)數(shù)的加減乘除運(yùn)算分別用哪種表達(dá)形式為宜?已知:A=3+j4,B=8-j6,試分別求出A+B,A-B,A×B,A÷B.解:21.例:復(fù)數(shù)的加減乘除運(yùn)算分別用哪種表達(dá)解:21.所以:22.所以:22.+j+1Abar03.正弦量的相量表示復(fù)數(shù)表示形式設(shè)A為復(fù)數(shù):(1)代數(shù)式A=a+jb復(fù)數(shù)的模復(fù)數(shù)的輻角實(shí)質(zhì):用復(fù)數(shù)表示正弦量式中:(2)三角式由歐拉公式:23.+j+1Abar03.正弦量的相量表示復(fù)數(shù)表示形式設(shè)A為復(fù)(3)指數(shù)式
可得:
設(shè)正弦量:相量:表示正弦量的復(fù)數(shù)稱(chēng)相量電壓的有效值相量(4)極坐標(biāo)式相量表示:相量的模=正弦量的有效值
相量輻角=正弦量的初相角24.(3)指數(shù)式可得:設(shè)正弦量:相量:表示正弦電壓的幅值相量①相量只是表示正弦量,而不等于正弦量。注意:?=②只有正弦量才能用相量表示,非正弦量不能用相量表示。③只有同頻率的正弦量才能畫(huà)在同一相量圖上。相量的模=正弦量的最大值
相量輻角=正弦量的初相角或:25.電壓的幅值相量①相量只是表示正弦量,而不等于正弦量。注意:?⑤相量的書(shū)寫(xiě)方式
模用最大值表示,則用符號(hào):④相量的兩種表示形式
相量圖(phasordiagrane)
:
把相量表示在復(fù)平面的圖形
實(shí)際應(yīng)用中,模多采用有效值,符號(hào):可不畫(huà)坐標(biāo)軸如:已知?jiǎng)t或相量式:26.⑤相量的書(shū)寫(xiě)方式模用最大值表示,則用符號(hào):④相量旋轉(zhuǎn)因子:⑥“j”的數(shù)學(xué)意義和物理意義設(shè)相量相量乘以,將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),得到相量乘以,將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)
,得到°90°90°90+1+jo27.旋轉(zhuǎn)因子:⑥“j”的數(shù)學(xué)意義和物理意義設(shè)相量相量
?正誤判斷1.已知:?有效值?3.已知:復(fù)數(shù)瞬時(shí)值j45
?最大值??負(fù)號(hào)2.已知:4.已知:28.?正誤判斷1.已知:?有效值?3.已知:復(fù)數(shù)瞬時(shí)值j45
落后于超前落后?解:(1)相量式(2)相量圖例1:
將u1、u2
用相量表示+1+j29.落后于超前?解:(1)相量式(2)相量圖例1:將例2:已知有效值I=16.8A求:30.例2:已知有效值I=16.8A求:30.單一參數(shù)的交流電路
分析各種電路,就是要確定電路中電壓與電流之間的關(guān)系討論電路中能量的轉(zhuǎn)換和功率問(wèn)題.
分析各種交流電路時(shí),必須首先掌握單一參數(shù)元件電路中電壓與電流之間的關(guān)系,因?yàn)槠渌娐窡o(wú)非是一些單一參數(shù)元件的組合而已.31.單一參數(shù)的交流電路分析各種電路,就是要確定電1.電壓與電流的關(guān)系設(shè)②大小關(guān)系:③相位關(guān)系:u、i
相位相同根據(jù)歐姆定律:①頻率相同相位差:相量圖電阻元件的交流電路Ru+_相量式:32.1.電壓與電流的關(guān)系設(shè)②大小關(guān)系:③相位關(guān)系:u、i相2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率
p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積小寫(xiě)結(jié)論:
(耗能元件),且隨時(shí)間變化。iωtuOωtpO33.2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率p:瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值大寫(xiě)(2)平均功率(有功功率)P單位:瓦(W)PRu+_ppωtO注意:通常銘牌數(shù)據(jù)或測(cè)量的功率均指有功功率。34.瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值大寫(xiě)(2)平均功率(有功
基本關(guān)系式:①頻率相同②U=IL
③電壓超前電流90
相位差1.電壓與電流的關(guān)系電感元件的交流電路設(shè):+-eL+-LuωtuiiO35.基本關(guān)系式:①頻率相同②U=IL③電或則:感抗(Ω)電感L具有通直阻交的作用直流:f=0,XL=0,電感L視為短路定義:有效值:交流:fXL36.或則:感抗(Ω)電感L具有通直阻交的作用直流:f感抗XL是頻率的函數(shù)可得相量式:電感電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律相量圖超前根據(jù):則:O37.感抗XL是頻率的函數(shù)可得相量式:電感電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律相2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率(2)平均功率
L是非耗能元件38.2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率(2)平均功率L是非耗能元儲(chǔ)能p<0+p>0分析:瞬時(shí)功率
:ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0p<0放能儲(chǔ)能放能電感L是儲(chǔ)能元件。iuopo結(jié)論:純電感不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量交換(能量的吞吐)??赡娴哪芰哭D(zhuǎn)換過(guò)程39.儲(chǔ)能p<0+p>0分析:瞬時(shí)功率:ui+-ui+-u用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。用瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值表征,即單位:var(3)無(wú)功功率Q瞬時(shí)功率
:例1:把一個(gè)0.1H的電感接到f=50Hz,U=10V的正弦電源上,求I,如保持U不變,而電源
f=5000Hz,這時(shí)I為多少?解:(1)當(dāng)f=50Hz時(shí)40.用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。用瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值表征(2)當(dāng)f=5000Hz時(shí)所以電感元件具有通低頻阻高頻的特性練習(xí)題:1.一只L=20mH的電感線圈,通以的電流求(1)感抗XL;(2)線圈兩端的電壓u;(3)有功功率和無(wú)功功率。41.(2)當(dāng)f=5000Hz時(shí)所以電感元件具有通低頻阻高電流與電壓的變化率成正比。
基本關(guān)系式:1.電流與電壓的關(guān)系①頻率相同②I=UC
③電流超前電壓90
相位差則:電容元件的交流電路uiC+_設(shè):iuiu42.電流與電壓的變化率成正比?;娟P(guān)系式:1.電流與電壓或則:容抗(Ω)定義:有效值所以電容C具有隔直通交的作用XC直流:XC,電容C視為開(kāi)路交流:f43.或則:容抗(Ω)定義:有效值所以電容C具有隔直通交的作用容抗XC是頻率的函數(shù)可得相量式則:電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定律相量圖超前O由:44.容抗XC是頻率的函數(shù)可得相量式則:電容電路中復(fù)數(shù)形式的歐姆定2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率uiC+_(2)平均功率P由C是非耗能元件45.2.功率關(guān)系(1)瞬時(shí)功率uiC+_(2)平均功率P瞬時(shí)功率
:ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0充電p<0放電+p>0充電p<0放電po所以電容C是儲(chǔ)能元件。結(jié)論:純電容不消耗能量,只和電源進(jìn)行能量交換(能量的吞吐)。uiou,i46.瞬時(shí)功率:ui+-ui+-ui+-ui+-+p>0充電同理,無(wú)功功率等于瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值。(3)無(wú)功功率Q單位:var為了同電感電路的無(wú)功功率相比較,這里也設(shè)則:47.同理,無(wú)功功率等于瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值。(3)無(wú)功功率Q指出下列各式中哪些是對(duì)的,哪些是錯(cuò)的?在電阻電路中:在電感電路中:在電容電路中:【練習(xí)】48.指出下列各式中哪些是對(duì)的,哪些是錯(cuò)的?在電阻電路中:在電感電單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系小結(jié)參數(shù)LCR基本關(guān)系阻抗相量式相量圖49.單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系小結(jié)參數(shù)LCR基本關(guān)系阻抗相量式相單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無(wú)功功率Riu設(shè)則u、i同相0LC設(shè)則則u領(lǐng)先i90°00基本關(guān)系+-iu+-iu+-設(shè)u落后i90°50.單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路電路圖電壓、電流關(guān)系瞬討論交流電路、與參數(shù)R、L、C、
間的關(guān)系如何?1.電流、電壓的關(guān)系U=IR+I
L+I1/
C?直流電路兩電阻串聯(lián)時(shí)電阻、電感與電容元件串聯(lián)的交流電路設(shè):RLC串聯(lián)交流電路中RLC+_+_+_+_51.討論交流電路、與參數(shù)R、L、C、1.電流、電設(shè):則(1)瞬時(shí)值表達(dá)式根據(jù)KVL可得:為同頻率正弦量1.電流、電壓的關(guān)系RLC+_+_+_+_52.設(shè):則(1)瞬時(shí)值表達(dá)式根據(jù)KVL可得:為同頻率正弦量1.(2)相量法設(shè)(參考相量)則總電壓與總電流的相量關(guān)系式RjXL-jXC+_+_+_+_1)相量式53.(2)相量法設(shè)(參考相量)則總電壓與總電流RjXL-jXC+令則
Z的模表示u、i的大小關(guān)系,輻角(阻抗角)為u、i的相位差。Z
是一個(gè)復(fù)數(shù),不是相量,上面不能加點(diǎn)。阻抗復(fù)數(shù)形式的歐姆定律注意根據(jù)54.令則Z的模表示u、i的大小關(guān)系,輻角(阻抗角)電路參數(shù)與電路性質(zhì)的關(guān)系:阻抗模:阻抗角:當(dāng)XL>XC時(shí),
>0,u超前i呈感性當(dāng)XL<XC時(shí),
<0,u滯后i呈容性當(dāng)XL=XC時(shí),
=0,u.
i同相呈電阻性
由電路參數(shù)決定。55.電路參數(shù)與電路性質(zhì)的關(guān)系:阻抗模:阻抗角:當(dāng)XL>XC2)相量圖(
>0感性)XL
>
XC參考相量由電壓三角形可得:電壓三角形(
<0容性)XL
<
XCRjXL-jXC+_+_+_+_56.2)相量圖(>0感性)XL>XC參考相量由電由相量圖可求得:2)相量圖由阻抗三角形:電壓三角形阻抗三角形57.由相量圖可求得:2)相量圖由阻抗三角形:電壓阻抗57.2.功率關(guān)系(power)儲(chǔ)能元件上的瞬時(shí)功率耗能元件上的瞬時(shí)功率在每一瞬間,電源提供的功率一部分被耗能元件消耗掉,一部分與儲(chǔ)能元件進(jìn)行能量交換。(1)瞬時(shí)功率設(shè):RLC+_+_+_+_58.2.功率關(guān)系(power)儲(chǔ)能元件上的瞬時(shí)功率耗能元件上的瞬(2)平均功率P(有功功率)單位:W總電壓總電流u與i的夾角cos
稱(chēng)為功率因數(shù),用來(lái)衡量對(duì)電源的利用程度。59.(2)平均功率P(有功功率)單位:W總電壓總電流u(3)無(wú)功功率Q單位:var總電壓總電流u與i的夾角根據(jù)電壓三角形可得:電阻消耗的電能根據(jù)電壓三角形可得:電感和電容與電源之間的能量互換60.(3)無(wú)功功率Q單位:var總電壓總電流u與i的夾角(4)視在功率S電路中總電壓與總電流有效值的乘積。單位:V·A注:SN=UNIN稱(chēng)為發(fā)電機(jī)、變壓器等供電設(shè)備的容量,可用來(lái)衡量發(fā)電機(jī)、變壓器可能提供的最大有功功率。
P、Q、S都不是正弦量,不能用相量表示。61.(4)視在功率S電路中總電壓與總電流有效值的乘阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形SQP將電壓三角形的有效值同除I得到阻抗三角形將電壓三角形的有效值同乘I得到功率三角形R62.阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形SQP將電壓三角形的有效值例1:已知:求:(1)電流的有效值I與瞬時(shí)值i;(2)各部分電壓的有效值與瞬時(shí)值;(3)作相量圖;(4)有功功率P、無(wú)功功率Q和視在功率S。在RLC串聯(lián)交流電路中,解:63.例1:已知:求:(1)電流的有效值I與瞬時(shí)值i;(2)(1)(2)方法1:64.(1)(2)方法1:64.方法1:通過(guò)計(jì)算可看出:而是(3)相量圖(4)或65.方法1:通過(guò)計(jì)算可看出:而是(3)相量圖(4)或65.(4)或呈容性方法2:復(fù)數(shù)運(yùn)算解:66.(4)或呈容性方法2:復(fù)數(shù)運(yùn)算解:66.例2:已知:在RC串聯(lián)交流電路中,解:輸入電壓(1)求輸出電壓U2,并討論輸入和輸出電壓之間的大小和相位關(guān)系(2)當(dāng)將電容C改為時(shí),求(1)中各項(xiàng);(3)當(dāng)將頻率改為4000Hz時(shí),再求(1)中各項(xiàng)。RC+_+_方法1:(1)67.例2:已知:在RC串聯(lián)交流電路中,解:輸入電壓(1)求輸出電大小和相位關(guān)系比超前方法2:復(fù)數(shù)運(yùn)算解:設(shè)68.大小和相位關(guān)系比超前方法2:復(fù)數(shù)運(yùn)算解:設(shè)68.方法3:相量圖解:設(shè)69.方法3:相量圖解:設(shè)69.(3)大小和相位關(guān)系比超前從本例中可了解兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題:(1)串聯(lián)電容C可起到隔直通交的作用(只要選擇合適的C,使
)(2)RC串聯(lián)電路也是一種移相電路,改變C、R或f都可達(dá)到移相的目的。70.(3)大小和相位關(guān)系比超前從本例中可了解兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題思考RLC+_+_+_+_1.假設(shè)R、L、C已定,電路性質(zhì)能否確定?阻性?感性?容性?2.RLC串聯(lián)電路的是否一定小于1?3.RLC串聯(lián)電路中是否會(huì)出現(xiàn),的情況?4.在RLC串聯(lián)電路中,當(dāng)L>C時(shí),u超前i,當(dāng)L<C時(shí),u滯后i,這樣分析對(duì)嗎?71.思考RLC+_+_+_+_1.假設(shè)R、L、C已定,電路性質(zhì)正誤判斷????在RLC串聯(lián)電路中,
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?設(shè)72.正誤判斷????在RLC串聯(lián)電路中,????????正誤判斷因?yàn)榻涣魑锢砹砍行е低膺€有相位。?RLC在R-L-C串聯(lián)電路中73.正誤判斷因?yàn)榻涣魑锢砹砍行е低膺€有相位。?RLC在R-L?正誤判斷而復(fù)數(shù)阻抗只是一個(gè)運(yùn)算符號(hào)。Z不能加“?”反映的是正弦電壓或電流,74.?正誤判斷而復(fù)數(shù)阻抗只是一個(gè)運(yùn)算符號(hào)。Z不能加“?”反映正誤判斷在R-L-C正弦交流電路中?????
75.正誤判斷在R-L-C正弦交流電路中?????75.正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中,假設(shè)??
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76.正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中,假設(shè)???76.正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中,假設(shè)????
77.正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中,假設(shè)????77.阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)阻抗的串聯(lián):分壓公式:對(duì)于阻抗模一般注意:+-++--+-通式:78.阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)阻抗的串聯(lián):分壓公式:對(duì)于阻抗模一般注意解:同理:++--+-例1:有兩個(gè)阻抗它們串聯(lián)接在的電源;求:和并作相量圖。79.解:同理:++--+-例1:有兩個(gè)阻抗它們串聯(lián)接在的電源;求或利用分壓公式:注意:相量圖++--+-80.或利用分壓公式:注意:相量圖++--+-80.下列各圖中給定的電路電壓、阻抗是否正確?思考兩個(gè)阻抗串聯(lián)時(shí),在什么情況下:成立。U=14V?U=70V?(a)3
4
V1V26V8V+_68
30V40V(b)V1V2+_81.下列各圖中給定的電路電壓、阻抗是否正確?思考阻抗的并聯(lián):分流公式:對(duì)于阻抗模一般注意:+-+-通式:82.阻抗的并聯(lián):分流公式:對(duì)于阻抗模一般注意:+-+-通式:82例2:解:同理:+-有兩個(gè)阻抗它們并聯(lián)接在的電源上;求:和并作相量圖。83.例2:解:同理:+-有兩個(gè)阻抗它們并聯(lián)接在的電源上;求:和并相量圖注意:或84.相量圖注意:或84.導(dǎo)納:阻抗的倒數(shù)當(dāng)并聯(lián)支路較多時(shí),計(jì)算等效阻抗比較麻煩,因此常應(yīng)用導(dǎo)納計(jì)算。如:導(dǎo)納:+-85.導(dǎo)納:阻抗的倒數(shù)當(dāng)并聯(lián)支路較多時(shí),計(jì)算等效阻抗比較麻導(dǎo)納:稱(chēng)為該支路的電導(dǎo)稱(chēng)為該支路的感納稱(chēng)為該支路的容納稱(chēng)為該支路的導(dǎo)納模(單位:西門(mén)子S)+-86.導(dǎo)納:稱(chēng)為該支路的電導(dǎo)稱(chēng)為該支路的感納稱(chēng)為該支路的容納稱(chēng)為該導(dǎo)納:稱(chēng)為該支路電流與電壓之間的相位差同理:通式:+-同阻抗串聯(lián)形式相同87.導(dǎo)納:稱(chēng)為該支路電流與電壓之間的相位差同理:通式:+-同阻抗用導(dǎo)納計(jì)算并聯(lián)交流電路時(shí)例3用導(dǎo)納計(jì)算例2+-88.用導(dǎo)納計(jì)算并聯(lián)交流電路時(shí)例3用導(dǎo)納計(jì)算例2+-88.例3:用導(dǎo)納計(jì)算例2+-注意:導(dǎo)納計(jì)算的方法適用于多支路并聯(lián)的電路同理:89.例3:用導(dǎo)納計(jì)算例2+-注意:導(dǎo)納計(jì)算的方法適用于多支路并聯(lián)思考下列各圖中給定的電路電流、阻抗是否正確??jī)蓚€(gè)阻抗并聯(lián)時(shí),在什么情況下:成立。I=8A?I=8A?(c)4A4
4A4
A2A1(d)4A4
4A4
A2A190.思考下列各圖中給定的電路電流、阻抗是否正確?思考2.如果某支路的阻抗,則其導(dǎo)納對(duì)不對(duì)?+-3.圖示電路中,已知?jiǎng)t該電路呈感性,對(duì)不對(duì)?1.圖示電路中,已知A1+-A2A3電流表A1的讀數(shù)為3A,試問(wèn)(1)A2和A3的讀數(shù)為多少?(2)并聯(lián)等效阻抗Z為多少?91.思考2.如果某支路的阻抗,則其導(dǎo)納對(duì)不對(duì)?+-3.復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算若正弦量用相量表示,電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗(
)表示,則直流電路中介紹的基本定律、定理及各種分析方法在正弦交流電路中都能使用。相量形式的基爾霍夫定律
電阻電路純電感電路純電容電路一般電路相量(復(fù)數(shù))形式的歐姆定律92.復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算若正弦量用相量表有功功率P有功功率等于電路中各電阻有功功率之和,或各支路有功功率之和。無(wú)功功率等于電路中各電感、電容無(wú)功功率之和,或各支路無(wú)功功率之和。無(wú)功功率Q或或93.有功功率P有功功率等于電路中各電阻有功功率之和,一般正弦交流電路的解題步驟1、根據(jù)原電路圖畫(huà)出相量模型圖(電路結(jié)構(gòu)不變)2、根據(jù)相量模型列出相量方程式或畫(huà)相量圖3、用相量法或相量圖求解4、將結(jié)果變換成要求的形式94.一般正弦交流電路的解題步驟1、根據(jù)原電路圖畫(huà)出相量模型圖(電例1:已知電源電壓和電路參數(shù),電路結(jié)構(gòu)為串并聯(lián)。求電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。一般用相量式計(jì)算:分析題目:已知:求:+-95.例1:已知電源電壓和電路參數(shù),電路結(jié)構(gòu)為串并聯(lián)。求電解:用相量式計(jì)算+-96.解:用相量式計(jì)算+-96.同理:+-97.同理:+-97.例2:下圖電路中已知:I1=10A、UAB=100V,求:總電壓表和總電流表
的讀數(shù)。解題方法有兩種:(1)用相量(復(fù)數(shù))計(jì)算(2)利用相量圖分析求解分析:已知電容支路的電流、電壓和部分參數(shù)求總電流和電壓AB
C1VA98.例2:下圖電路中已知:I1=10A、UAB=100V,求:求:A、V的讀數(shù)已知:I1=10A、
UAB=100V,解法1:
用相量計(jì)算所以A讀數(shù)為10安AB
C1VA即:為參考相量,設(shè):則:99.求:A、V的讀數(shù)已知:I1=10A、解法1:用相量計(jì)V讀數(shù)為141V
求:A、V的讀數(shù)已知:I1=10A、
UAB=100V,AB
C1VA100.V讀數(shù)為141V求:A、V的讀數(shù)已知:I1=10A、A解法2:利用相量圖分析求解畫(huà)相量圖如下:設(shè)為參考相量,由相量圖可求得:I=10A求:A、V的讀數(shù)已知:I1=10A、
UAB=100V,超前1045°AB
C1VA101.解法2:利用相量圖分析求解畫(huà)相量圖如下:設(shè)為參考UL=IXL
=100VV
=141V由相量圖可求得:求:A、V的讀數(shù)已知:I1=10A、
UAB=100V,設(shè)為參考相量,1001045°10045°AB
C1VA102.UL=IXL=100VV=141V由相量圖可求得:求由相量圖可求得:解:RXLXC+–S例3:已知開(kāi)關(guān)閉合后u,i同相。開(kāi)關(guān)閉合前求:(1)開(kāi)關(guān)閉合前后I2的值不變。103.由相量圖可求得:解:RXLXC+–S例3:已知開(kāi)關(guān)閉合后RXLXC+–S解:(2)用相量計(jì)算∵開(kāi)關(guān)閉合后u,i同相,由實(shí)部相等可得由虛部相等可得設(shè):104.RXLXC+–S解:(2)用相量計(jì)算∵開(kāi)關(guān)閉合后u,i解:求各表讀數(shù)例4:圖示電路中已知:試求:各表讀數(shù)及參數(shù)R、L和C。(1)復(fù)數(shù)計(jì)算+-AA1A2V105.解:求各表讀數(shù)例4:圖示電路中已知:試求:各表讀數(shù)及參數(shù)
(2)相量圖根據(jù)相量圖可得:求參數(shù)R、L、C方法1:+-AA1A2V106.(2)相量圖根據(jù)相量圖可得:求參數(shù)R、L、C方法1:方法2:45
即:
XC=20
107.方法2:45即:XC=20107.例5:圖示電路中,已知:U=220V,?=50Hz,分析下列情況:(1)K打開(kāi)時(shí),P=3872W、I=22A,求:I1、UR、UL(2)K閉合后發(fā)現(xiàn)P不變,但總電流減小,試說(shuō)明
Z2是什么性質(zhì)的負(fù)載?并畫(huà)出此時(shí)的相量圖。解:
(1)K打開(kāi)時(shí):+-S+108.例5:圖示電路中,已知:U=220V,?=50Hz,分析下(2)當(dāng)合K后P不變I減小,說(shuō)明Z2為純電容負(fù)載相量圖如圖示:方法2:+-S+109.(2)當(dāng)合K后P不變I減小,相量圖如圖示:方法2:+-同第2章計(jì)算復(fù)雜直流電路一樣,支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加原理、戴維寧等方法也適用于計(jì)算復(fù)雜交流電路。所不同的是電壓和電流用相量表示,電阻、電感、和電容及組成的電路用阻抗或?qū)Ъ{來(lái)表示,采用相量法計(jì)算。下面通過(guò)舉例說(shuō)明。復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算試用支路電流法求電流I3。+-+-例1:圖示電路中,已知110.同第2章計(jì)算復(fù)雜直流電路一樣,支路電流法、結(jié)解:應(yīng)用基爾霍夫定律列出相量表示方程代入已知數(shù)據(jù),可得:+-+-解之,得:111.解:應(yīng)用基爾霍夫定律列出相量表示方程代入已知數(shù)據(jù),可得:+-應(yīng)用疊加原理計(jì)算上例。例2:解:(1)當(dāng)單獨(dú)作用時(shí)同理(2)當(dāng)單獨(dú)作用時(shí)+-+-+-++-=112.應(yīng)用疊加原理計(jì)算上例。例2:解:(1)當(dāng)單獨(dú)作用時(shí)同理應(yīng)用戴維寧計(jì)算上例。例3:解:(1)斷開(kāi)Z3支路,求開(kāi)路電壓+-+-+-(2)求等效內(nèi)阻抗+-+-(3)113.應(yīng)用戴維寧計(jì)算上例。例3:解:(1)斷開(kāi)Z3支路,求開(kāi)路電壓功率因數(shù)的提高1.功率因數(shù):對(duì)電源利用程度的衡量。X
+-的意義:電壓與電流的相位差,阻抗的輻角時(shí),電路中發(fā)生能量互換,出現(xiàn)無(wú)功當(dāng)功率這樣引起兩個(gè)問(wèn)題:114.功率因數(shù)的提高1.功率因數(shù):對(duì)電源利用程度的衡量。X(1)電源設(shè)備的容量不能充分利用若用戶:則電源可發(fā)出的有功功率為:若用戶:則電源可發(fā)出的有功功率為:而需提供的無(wú)功功率為:所以提高可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用無(wú)需提供的無(wú)功功率。115.(1)電源設(shè)備的容量不能充分利用若用戶:(2)增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗(費(fèi)電)所以要求提高電網(wǎng)的功率因數(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意義。設(shè)輸電線和發(fā)電機(jī)繞組的電阻為:要求:(P、U定值)時(shí)所以提高可減小線路和發(fā)電機(jī)繞組的損耗。(導(dǎo)線截面積)2.功率因數(shù)cos
低的原因日常生活中多為感性負(fù)載---如電動(dòng)機(jī)、日光燈,其等效電路及相量關(guān)系如下圖。116.(2)增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗(費(fèi)電)所以要求提高電網(wǎng)相量圖+-+-+-感性等效電路40W220V白熾燈
例40W220V日光燈
供電局一般要求用戶的否則受處罰。
117.相量圖+-+-+-感性等效電路40W220V白熾燈例40W常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動(dòng)機(jī)空載電動(dòng)機(jī)滿載日光燈(R-L串聯(lián)電路)118.常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或電(2)提高功率因數(shù)的措施:3.功率因數(shù)的提高
必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即:加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。
在感性負(fù)載兩端并電容I(1)
提高功率因數(shù)的原則:+-119.(2)提高功率因數(shù)的措施:3.功率因數(shù)的提高結(jié)論并聯(lián)電容C后:(2)
原感性支路的工作狀態(tài)不變:不變感性支路的功率因數(shù)不變感性支路的電流(3)
電路總的有功功率不變因?yàn)殡娐分须娮铔](méi)有變,所以消耗的功率也不變。(1)電路的總電流,電路總功率因數(shù)I電路總視在功率S120.結(jié)論并聯(lián)電容C后:(2)原感性支路的工作狀態(tài)不變:不變感4.并聯(lián)電容值的計(jì)算相量圖:又由相量圖可得:即:+-121.4.并聯(lián)電容值的計(jì)算相量圖:又由相量圖可得:即:+-121思考題:1.電感性負(fù)載采用串聯(lián)電容的方法是否可提高功率因數(shù),為什么?2.原負(fù)載所需的無(wú)功功率是否有變化,為什么?3.電源提供的無(wú)功功率是否有變化,為什么?122.思考題:1.電感性負(fù)載采用串聯(lián)電容的方法是否可提高功率因數(shù),例1:解:(1)(2)如將從0.95提高到1,試問(wèn)還需并多大的電容C。(1)如將功率因數(shù)提高到,需要并多大的電容C,求并C前后的線路的電流。一感性負(fù)載,其功率P=10kW,,接在電壓U=220V,?=50Hz的電源上。即即123.例1:解:(1)(2)如將從0.95提高求并C前后的線路電流并C前:可見(jiàn):cos1時(shí)再繼續(xù)提高,則所需電容值很大(不經(jīng)濟(jì)),所以一般不必提高到1。并C后:(2)從0.95提高到1時(shí)所需增加的電容值124.求并C前后的線路電流并C前:可見(jiàn):cos1時(shí)再繼續(xù)例2:解:(1)電源提供的電流為:電源的額定電流為:(1)該電源供出的電流是否超過(guò)其額定電流?已知電源UN=220V,?=50Hz,SN=10kV?A向PN=6kW,UN=220V,的感性負(fù)載供電,(2)如并聯(lián)電容將提高到0.9,電源是否還有富裕的容量?125.例2:解:(1)電源提供的電流為:電源的額定電流為:(1)例2:該電源供出的電流超過(guò)其額定電流。(2)如將提高到0.9后,電源提供的電流為:該電源還有富裕的容量。即還有能力再帶負(fù)載;所以提高電網(wǎng)功率因數(shù)后,將提高電源的利用率。126.例2:該電源供出的電流超過(guò)其額定電流。(2)如將1.串聯(lián)諧振(seriesresonance)
在同時(shí)含有L和C的交流電路中,如果總電壓和總電流同相,稱(chēng)電路處于諧振狀態(tài)。此時(shí)電路與電源之間不再有能量的交換,電路呈電阻性。串聯(lián)諧振:L
與C
串聯(lián)時(shí)u、i同相并聯(lián)諧振:L
與C
并聯(lián)時(shí)u、i同相研究諧振的目的,就是一方面在生產(chǎn)上充分利用諧振的特點(diǎn),(如在無(wú)線電工程、電子測(cè)量技術(shù)等許多電路中應(yīng)用)。另一方面又要預(yù)防它所產(chǎn)生的危害。諧振的概念:諧振電路127.1.串聯(lián)諧振(seriesresonance)同相由定義,諧振時(shí):或:即諧振條件:諧振時(shí)的角頻率串聯(lián)諧振電路1.諧振條件1.串聯(lián)諧振RLC+_+_+_+_2.諧振頻率根據(jù)諧振條件:128.同相由定義,諧振時(shí):或:即諧振條件:諧振時(shí)的角頻率串聯(lián)或電路發(fā)生諧振的方法:(1)電源頻率f一定,調(diào)參數(shù)L、C使fo=f;2.諧振頻率(2)電路參數(shù)LC一定,調(diào)電源頻率f,使f=fo或:3.串聯(lián)諧振特怔(1)
阻抗最小可得諧振頻率為:129.或電路發(fā)生諧振的方法:(1)電源頻率f一定,調(diào)參數(shù)L、C當(dāng)電源電壓一定時(shí):(2)電流最大電路呈電阻性,能量全部被電阻消耗,和相互補(bǔ)償。即電源與電路之間不發(fā)生能量互換。(3)同相(4)電壓關(guān)系電阻電壓:UR=IoR=U大小相等、相位相差180
電容、電感電壓:130.當(dāng)電源電壓一定時(shí):(2)電流最大電路呈電阻性,能量全部被UC、UL將大于電源電壓U當(dāng)時(shí):有:由于可能會(huì)擊穿線圈或電容的絕緣,因此在電力系統(tǒng)中一般應(yīng)避免發(fā)生串聯(lián)諧振,但在無(wú)線電工程上,又可利用這一特點(diǎn)達(dá)到選擇信號(hào)的作用。令:表征串聯(lián)諧振電路的諧振質(zhì)量品質(zhì)因數(shù),131.UC、UL將大于當(dāng)所以串聯(lián)諧振又稱(chēng)為電壓諧振。注意諧振時(shí):與相互抵消,但其本身不為零,而是電源電壓的Q倍。相量圖:如Q=100,U=220V,則在諧振時(shí)所以電力系統(tǒng)應(yīng)避免發(fā)生串聯(lián)諧振。132.所以串聯(lián)諧振又稱(chēng)為電壓諧振。注意諧振時(shí):與相互抵消,但其本身4.諧振曲線(1)串聯(lián)電路的阻抗頻率特性
阻抗隨頻率變化的關(guān)系。容性感性0133.4.諧振曲線(1)串聯(lián)電路的阻抗頻率特性阻抗隨頻率(2)諧振曲線電流隨頻率變化的關(guān)系曲線。Q值越大,曲線越尖銳,選擇性越好。Q大Q小分析:諧振電流電路具有選擇最接近諧振頻率附近的電流的能力——稱(chēng)為選擇性。fR
134.(2)諧振曲線電流隨頻率變化的關(guān)系曲線。Q值越大,曲線越尖通頻帶:諧振頻率上限截止頻率下限截止頻率Q大通頻帶寬度越小(Q值越大),選擇性越好,抗干擾能力越強(qiáng)。Q小△?=?2-?1當(dāng)電流下降到0.707Io時(shí)所對(duì)應(yīng)的上下限頻率之差,稱(chēng)通頻帶。即:135.通頻帶:諧振頻率上限截止頻率下限截止頻率Q大通頻帶寬度越小(5.串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例接收機(jī)的輸入電路:接收天線:組成諧振電路電路圖為來(lái)自3個(gè)不同電臺(tái)(不同頻率)的電動(dòng)勢(shì)信號(hào);調(diào)C,對(duì)所需信號(hào)頻率產(chǎn)生串聯(lián)諧振等效電路+-最大則136.5.串聯(lián)諧振應(yīng)用舉例接收機(jī)的輸入電路:接收天線:組成諧振電路2.并聯(lián)諧振(parallelresonance)
1.諧振條件+-實(shí)際中線圈的電阻很小,所以在諧振時(shí)有則:137.2.并聯(lián)諧振(parallelresonance)1.諧振條件2.諧振頻率或可得出:由:3.并聯(lián)諧振的特征(1)阻抗最大,呈電阻性(當(dāng)滿足
0L
R時(shí))138.1.諧振條件2.諧振頻率或可得出:由:3.并聯(lián)諧振的(2)恒壓源供電時(shí),總電流最??;恒流源供電時(shí),電路的端電壓最大。(3)支路電流與總電流
的關(guān)系當(dāng)
0L
R時(shí),139.(2)恒壓源供電時(shí),總電流最??;恒流源供電時(shí),電路的端電壓最
1支路電流是總電流的Q倍電流諧振相量圖140.1支路電流是總電流的Q倍電流諧振相量圖140.例1:已知:解:試求:+-141.例1:已知:解:試求:+-141.例2:電路如圖:已知R=10、IC=1A、
1=45(間的相位角)、?=50Hz、電路處于諧振狀態(tài)。試計(jì)算I、I1、U、L、C之值,并畫(huà)相量圖。解:(1)利用相量圖求解相量圖如圖:由相量圖可知電路諧振,則:+-142.例2:電路如圖:已知R=10、IC=又:(2)用相量法求解例2:設(shè):則:143.又:(2)用相量法求解例2:設(shè):則:143.例3:解:圖示電路中U=220V,(1)當(dāng)電源頻率時(shí),UR=0試求電路的參數(shù)L1和L2(2)當(dāng)電源頻率時(shí),UR=U故:(1)即:I=0并聯(lián)電路產(chǎn)生諧振,即:+-144.例3:解:圖示電路中U=220V,(1)當(dāng)電源頻率時(shí),UR試求電路的參數(shù)L1和L2(2)當(dāng)電源頻率時(shí),UR=U(2)所以電路產(chǎn)生串聯(lián)諧振,并聯(lián)電路的等效阻抗為:串聯(lián)諧振時(shí),阻抗Z虛部為零,可得:總阻抗+-145.試求電路的參數(shù)L1和L2(2)當(dāng)電源頻率時(shí),UR=U(2三相交流電路教學(xué)要求:
1.搞清對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載Y和△聯(lián)結(jié)時(shí)相線電壓、相線電流關(guān)系。2.掌握三相四線制供電系統(tǒng)中單相及三相負(fù)載的正確聯(lián)接方法,理解中線的作用。3.掌握對(duì)稱(chēng)三相電路電壓、電流及功率的計(jì)算。146.三相交流電路教學(xué)要求:146.圖1三相交流發(fā)電機(jī)示意圖三相交流電源1.三相電壓的產(chǎn)生工作原理:動(dòng)磁生電(尾端)+eAeBeCXABYCZ(首端)++––
–++__eeAX?圖2三相繞組示意圖圖3電樞繞組及其電動(dòng)勢(shì)定子轉(zhuǎn)子ZAXYNSC-+B???147.圖1三相交流發(fā)電機(jī)示意圖三相交流電源1.三相電壓的三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表示式相量表示鐵心(作為導(dǎo)磁路經(jīng))三相繞組匝數(shù)相同空間排列互差120
:直流勵(lì)磁的電磁鐵定子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)148.三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表示式相量表示鐵心(作為導(dǎo)磁路經(jīng))三相繞組匝數(shù)對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和為0三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱(chēng)為相序。最大值相等頻率相同相位互差120°稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)三個(gè)正弦交流電動(dòng)勢(shì)滿足以下特征供電系統(tǒng)三相交流電的相序?yàn)锳
B
C149.對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值之和為0三相交流電到達(dá)正最大值的順序2.三相電源的星形聯(lián)結(jié)(1)聯(lián)接方式中性線(零線、地線)中性點(diǎn)端線(相線、火線)在低壓系統(tǒng),中性點(diǎn)通常接地,所以也稱(chēng)地線。相電壓:端線與中性線間(發(fā)電機(jī)每相繞組)的電壓線電壓:端線與端線間的電壓、Up–+–++–、UlXYZNBCAeA+–eC+–eB+––+–+–+150.2.三相電源的星形聯(lián)結(jié)(1)聯(lián)接方式中性線(零線、地線(2)線電壓與相電壓的關(guān)系根據(jù)KVL定律由相量圖可得相量圖30°AXYZNBCeA+–eC+–eB+–+–+–+––+–+–+151.(2)線電壓與相電壓的關(guān)系根據(jù)KVL定律由相量圖可得相量圖同理3.三相電源的三角形聯(lián)結(jié)–++–+BAC–152.同理3.三相電源的三角形聯(lián)結(jié)–++–+BAC–152.負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載:不滿足ZA=ZB
=
ZC
如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載:ZA=ZB=
ZC
如三相電動(dòng)機(jī)1.三相負(fù)載分類(lèi)單相負(fù)載:只需一相電源供電
照明負(fù)載、家用電器負(fù)載三相負(fù)載:需三相電源同時(shí)供電
三相電動(dòng)機(jī)等三相負(fù)載的聯(lián)接
三相負(fù)載也有Y和兩種接法,至于采用哪種方法,要根據(jù)負(fù)載的額定電壓和電源電壓確定。153.負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載:不滿足ZA三相負(fù)載連接原則
(1)電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓;
(2)單相負(fù)載盡量均衡地分配到三相電源上。AB電源C保險(xiǎn)絲三相四線制380/220伏N
額定相電壓為220伏的單相負(fù)載
額定線電壓為380伏的三相負(fù)載154.三相負(fù)載連接原則
(1)電源提供的電壓=負(fù)載的額定電壓;
2.負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流:流過(guò)端線的電流相電流:流過(guò)每相負(fù)載的電流結(jié)論:負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時(shí),線電流等于相電流。Y:三相三線制Y0:三相四線制(1)聯(lián)結(jié)形式+ZBZCZAN'N++–––N電源中性點(diǎn)N′負(fù)載中性點(diǎn)155.2.負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流:流過(guò)端線的電流相(2)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)三相電路的計(jì)算1)負(fù)載端的線電壓=電源線電壓2)負(fù)載的相電壓=電源相電壓3)線電流=相電流Y
聯(lián)結(jié)時(shí):4)中線電流負(fù)載Y聯(lián)結(jié)帶中性線時(shí),可將各相分別看作單相電路計(jì)算+ZBZCZAN'N++–––156.(2)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)三相電路的計(jì)算1)負(fù)載端的線電壓=電源線負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),中性線無(wú)電流,
可省掉中性線。(3)對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)三相電路的計(jì)算所以負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),三相電流也對(duì)稱(chēng)。負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),只需計(jì)算一相電流,其它兩相電流可根據(jù)對(duì)稱(chēng)性直接寫(xiě)出。+ZBZCZAN'N++–––157.負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),中性線無(wú)電流,
可省掉中性線。(3)對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y例1:N+++–––N
RARBRCACB若RA=RB=RC=5,求線電流及中性線電
一星形聯(lián)結(jié)的三相電路,電源電壓對(duì)稱(chēng)。設(shè)電源線電壓。負(fù)載為電燈組,流IN。若負(fù)載RA=5、RB=10、RC=20呢?
158.例1:N+++–––NRARBRCACB若RA=RB=R中性線電流解:已知:N+++–––N
RARBRCACB(1)線電流三相對(duì)稱(chēng)159.中性線電流解:已知:N+++–––NRARBRCACB(1CBNZAZBZC+++----N’設(shè)N為參考點(diǎn),由結(jié)點(diǎn)電壓法:(2)三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)160.CBNZAZBZC+++----N’設(shè)N為參考點(diǎn),由結(jié)點(diǎn)電壓161.161.N162.N162.N+++–––N
RARBRCACB163.N+++–––NRARBRCACB163.(2)三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)(RA=5、RB=10、RC=20)
分別計(jì)算各線電流中性線電流164.(2)三相負(fù)載不對(duì)稱(chēng)(RA=5、RB=10、RC例2:照明系統(tǒng)故障分析解:
(1)A相短路1)中性線未斷
NRARCRBABNC此時(shí)A相短路電流很大,將A相熔斷絲熔斷,而B(niǎo)相和C相未受影響,其相電壓仍為220V,正常工作。在上例中,試分析下列情況(1)A相短路:中性線未斷時(shí),求各相負(fù)載電壓;中性線斷開(kāi)時(shí),求各相負(fù)載電壓。(2)A相斷路:中性線未斷時(shí),求各相負(fù)載電壓;中性線斷開(kāi)時(shí),求各相負(fù)載電壓。165.例2:照明系統(tǒng)故障分析解:(1)A相短路1)中性線未此情況下,B相和C相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓都超過(guò)額定電壓(220V),這是不允許的。2)A相短路,中性線斷開(kāi)時(shí),此時(shí)負(fù)載中性點(diǎn)N′即為A,因此負(fù)載各相電壓為
ABNCN′iAiCiB+++–––166.此情況下,B相和C相的電燈組由于承受電壓上所加的電壓(2)A相斷路2)中性線斷開(kāi)B、C相燈仍承受220V電壓,正常工作。1)中性線未斷變?yōu)閱蜗嚯娐?,如圖(b)所示,由圖可求得IBCU′BU′C+––+(b)
NRARCRBABNC(a)167.(2)A相斷路2)中性線斷開(kāi)B、C相燈仍承結(jié)論
(1)不對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)又未接中性線時(shí),負(fù)載相電壓不再對(duì)稱(chēng),且負(fù)載電阻越大,負(fù)載承受的電壓越高。(2)中線的作用:保證星形聯(lián)結(jié)三相不對(duì)稱(chēng)負(fù)載的相電壓對(duì)稱(chēng)。(3)照明負(fù)載三相不對(duì)稱(chēng),必須采用三相四線制供電方式,且中性線(指干線)內(nèi)不允許接熔斷器或刀閘開(kāi)關(guān)。168.結(jié)論168.例3:求例1電路中性線斷開(kāi)時(shí)負(fù)載的相電壓及相電流。則節(jié)點(diǎn)電壓負(fù)載電壓NN
RBRC.RA+++++++–––––––解:設(shè)169.例3:求例1電路中性線斷開(kāi)時(shí)負(fù)載的相電壓及相電流。則節(jié)點(diǎn)電壓可見(jiàn):1.不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載做星形聯(lián)結(jié)且無(wú)中性線時(shí),三相負(fù)載的相電壓不對(duì)稱(chēng)。2.照明負(fù)載三相不對(duì)稱(chēng),必須采用三相四線制供電方式,且中性線上不允許接刀閘和熔斷器。170.可見(jiàn):170.1.聯(lián)結(jié)形式負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流:
流過(guò)端線的電流相電流:
流過(guò)每相負(fù)載的電流
、、ZABZBCZCAACB+++–––171.1.聯(lián)結(jié)形式負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路線電流:流過(guò)端線線電流不等于相電流(2)相電流(1)負(fù)載相電壓=電源線電壓即:UP
=UL一般電源線電壓對(duì)稱(chēng),因此不論負(fù)載是否對(duì)稱(chēng),負(fù)載相電壓始終對(duì)稱(chēng),即2.分析計(jì)算ZABZBCZCAACB+++–––相電流:線電流:UAB=UBC=UCA=Ul=UP172.線電流不等于相電流(2)相電流(1)負(fù)載相電壓=電源相量圖BCABCABCABCA30°負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),相電流對(duì)稱(chēng),即BC(3)線電流由相量圖可求得為此線電流也對(duì)稱(chēng),即。
線電流比相應(yīng)的相電流滯后30。173.相量圖BCABCABCABCA30°負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí),相電流對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載的聯(lián)接原則負(fù)載的額定電壓=電源的線電壓應(yīng)作
聯(lián)結(jié)負(fù)載的額定電壓=
電源線電壓應(yīng)作Y聯(lián)結(jié)應(yīng)使加于每相負(fù)載上的電壓等于其額定電壓,而與電源的聯(lián)接方式無(wú)關(guān)。三相電動(dòng)機(jī)繞組可以聯(lián)結(jié)成星形,也可以聯(lián)結(jié)成三角形,而照明負(fù)載一般都聯(lián)結(jié)成星形(具有中性線)。174.三相負(fù)載的聯(lián)接原則負(fù)載的額定電壓=電源的線電壓應(yīng)作聯(lián)三相功率無(wú)論負(fù)載為Y或△聯(lián)結(jié),每相有功功率都應(yīng)為
Pp=Up
Ip
cosp對(duì)稱(chēng)負(fù)載
聯(lián)結(jié)時(shí):同理對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時(shí):相電壓與相電流的相位差當(dāng)負(fù)載對(duì)稱(chēng)時(shí):P=3UpIpcosp所以175.三相功率無(wú)論負(fù)載為Y或△聯(lián)結(jié),每相有功功率都應(yīng)為對(duì)稱(chēng)負(fù)載正誤判斷對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)
+ZBZCZAN'N++–––176.正誤判斷對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)+ZBZCZAN'N++–––對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)
正誤判斷177.對(duì)稱(chēng)負(fù)載Y聯(lián)結(jié)正誤判斷177.有一三相電動(dòng)機(jī),每相的等效電阻R=29,等效感抗XL=21.8,試求下列兩種情況下電動(dòng)機(jī)的相電流、線電流以及從電源輸入的功率,并比較所得的結(jié)果:(1)繞組聯(lián)成星形接于UL
=380V的三相電源上;(2)繞組聯(lián)成三角形接于UL=220V的三相電源上。例1:解:(1)178
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