电气工程概论.ppt

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1、电气工程概论现在学习的是第1页，共72页2.1 正弦交流电正弦交流电的表示方法的表示方法2.1.1 正弦交流电的瞬时值表示法正弦交流电的瞬时值表示法2.1.2 正弦交流电的相量表示法正弦交流电的相量表示法现在学习的是第2页，共72页引言引言 随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为正弦电正弦电压、电流。压、电流。正弦交流电路的表示方法有瞬时值表示法和相量正弦交流电路的表示方法有瞬时值表示法和相量表示法。表示法。现在学习的是第3页，共72页正弦量：正弦量：正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。Riab规定电流参考方向如图规

2、定电流参考方向如图i i t t0 0正半周：正半周：电流实际方向与参考方向相同电流实际方向与参考方向相同负半周：负半周：电流实际方向与参考方向相反电流实际方向与参考方向相反+振幅振幅角频率角频率初相角初相角正弦量的三要素正弦量的三要素2.1.1 正弦交流电的瞬时值表示法正弦交流电的瞬时值表示法现在学习的是第4页，共72页一、周期、频率、角频率一、周期、频率、角频率描述正弦量变化快慢的参数：描述正弦量变化快慢的参数：周期周期(T):变化一个循环所需要变化一个循环所需要 的时间，的时间，单位单位(s)。频率频率(f):单位时间内的周期数单位时间内的周期数 单位单位(Hz)。角频率角频率():每秒

3、钟变化的弧度数，每秒钟变化的弧度数，单位单位(rad/s)。三者间的关系示为：三者间的关系示为：=2 /T=2 f f=1/TT T t t2 2 t t i i0 0T/T/2 2 我我国国和和大大多多数数国国家家采采用用50Hz作作为为电电力力工工业业标标准准频频率率(简称工频简称工频简称工频简称工频)，少数国家采用，少数国家采用60Hz。现在学习的是第5页，共72页瞬时值瞬时值:正弦量任意瞬间的值正弦量任意瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示称为瞬时值，用小写字母表示 i、u、e振幅振幅:正弦量在一个周期内的正弦量在一个周期内的最大值，用带有下标最大值，用带有下标m的大写字母表示的大写字母

4、表示:Im、Um、Em 有效值：有效值：有效值：有效值：一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电一个交流电流的做功能力相当于某一数值的直流电流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的流的做功能力，这个直流电流的数值就叫该交流电流的有效有效有效有效值值值值。用大写字母表示：。用大写字母表示：I、U、E 二、瞬时值、幅值、有效值二、瞬时值、幅值、有效值描述正弦量数值大小的参数：描述正弦量数值大小的参数：t t i i0 0振幅振幅 Im现在学习的是第6页，共72页同一时间同一时间T内消耗的能内消耗的能量量=消耗能量相同消耗能量相同消耗能量相同消耗能量相同=即即：则有则有：有效值与幅值的关

5、系推导如下：有效值与幅值的关系推导如下：以电流为例：设同一个负载电阻以电流为例：设同一个负载电阻R，分别通入，分别通入周期电流周期电流 i 和直流电流和直流电流 I。RiRI现在学习的是第7页，共72页设设代入代入整理得整理得：或或同理：同理：熟记：熟记：可可见见,周周期期电电流流有有有有效效效效值值值值等等于于它它的的瞬瞬时时值值的的平平方方在在一一个个周周期期内内的的积积分分取取平平均均值值后后再再开开平平方方，因因此此有有效效值值又又称称为为方方方方均根值均根值均根值均根值。现在学习的是第8页，共72页i i t t0 0相位相位相位相位：三、相位、初相、相位差三、相位、初相、相位差正弦

6、量：正弦量：称为正弦量的称为正弦量的相位角相位角或或相位。相位。它表明了正弦量的进程。它表明了正弦量的进程。初相：初相：t t=0=0 时的相位角时的相位角 称为称为初相角或初相位初相角或初相位。（用（用 的角度表示）的角度表示）相位差：相位差：同频率正弦量的相位同频率正弦量的相位 角之差或是初相角之角之差或是初相角之 差，称为相位差，用差，称为相位差，用 表示表示。若所取计时时刻（时间零点的选择）不同，则若所取计时时刻（时间零点的选择）不同，则正弦量正弦量初相位不同初相位不同初相位不同初相位不同。现在学习的是第9页，共72页0 0 t ti iu ui iu u 设正弦量：设正弦量：i i和

7、和u u的相位差为：的相位差为：如果如果：称称I 超前超前超前超前u 角。角。如果如果：称称i 滞后滞后u 角角(如图示）如图示）。相位差等于相位差等于i和和u的初相之的初相之差，与时间差，与时间t无关。无关。同频率的正弦量才能比较相位；同频率的正弦量才能比较相位；相位差相位差和初相都规定不得超过和初相都规定不得超过180180。注意注意现在学习的是第10页，共72页0 0 t ti iu ui iu u如果如果:其特点是：当一正弦量的其特点是：当一正弦量的值达到最大时，另一正弦值达到最大时，另一正弦量的值刚好是零。量的值刚好是零。0 0 t ti iu ui iu u称称i与与u同相位同相位

8、,简称简称同相同相同相同相。如果如果:称称i与与u正交正交正交正交。0 0 t ti iu ui iu u如果如果:称称i与与u反相反相。同相同相正交正交反相反相 当两个同频率的正弦量当两个同频率的正弦量计时起点改变时，它们的计时起点改变时，它们的初相位初相位角改变，但相位差不变角改变，但相位差不变。注意注意现在学习的是第11页，共72页已知的交流电，求它的周期和角频率。已知的交流电，求它的周期和角频率。已知的交流电，求它的周期和角频率。已知的交流电，求它的周期和角频率。已知已知 ,试求电压有效值。试求电压有效值。解：解：解：解：例：例：例：例：现在学习的是第12页，共72页已知工频电压有效值

9、已知工频电压有效值U=220V，初相，初相 ；工频电流有效值；工频电流有效值I=22A，初相，初相 ，求，求其瞬时值表达式以及它们的相位关系。其瞬时值表达式以及它们的相位关系。工频电的角频率：电压瞬时值表达式为：电流瞬时值表达式为：相位差为：所以电压超前电流所以电压超前电流所以电压超前电流所以电压超前电流 ，二者相位关系为正交。，二者相位关系为正交。，二者相位关系为正交。，二者相位关系为正交。例：例：解：解：现在学习的是第13页，共72页求：求：求：求：已知相量，求瞬时值。已知相量，求瞬时值。已知两个频率都为已知两个频率都为1000 Hz的正弦电流其相量形式为：的正弦电流其相量形式为：I1=6

10、0100A I2=10 30 A解：解：例：例：现在学习的是第14页，共72页正弦量的函数式表示：正弦量的函数式表示：正弦量的函数式表示：正弦量的函数式表示：0 0 t ti iu ui i1 1 i i2 2正弦量的波形图表示：正弦量的波形图表示：求和：求和：求和：求和：计算过程计算过程复杂复杂为简化计算采用一种新的为简化计算采用一种新的表示方法：表示方法：相量表示法相量表示法相量表示法相量表示法（用复数表示正弦量）（用复数表示正弦量）2.1.2 正弦交流电的相量表示法正弦交流电的相量表示法现在学习的是第15页，共72页一、复数一、复数1、复数及其表示、复数及其表示设设A为复数为复数则则：A

11、=a+jb（代数式代数式）其中：其中：a 称为复数称为复数A的的实部，实部，b 称为复数称为复数A的的虚部。虚部。为为虚数单位虚数单位在复平面上可以用一向量在复平面上可以用一向量表示复数表示复数A，如右图：，如右图：a aA Ab b0 0+1+1+j+j模模幅角幅角现在学习的是第16页，共72页复数的几种形式：复数的几种形式：（指数式指数式）（三角式三角式）（极坐标式极坐标式）2、复数运算（熟记公式）、复数运算（熟记公式）加减运算：加减运算：设设则则乘法运算：乘法运算：设设则则除法运算：除法运算：A=a+jb（代数式代数式）则则现在学习的是第17页，共72页3、旋转因子、旋转因子（模为（模为

12、1，辐角为，辐角为 的复数）的复数）一个复数一个复数乘以乘以等于把其等于把其逆时针逆时针旋转旋转 角。角。相当于把相当于把A逆时针逆时针旋旋转转90度度+j+1A 称为称为旋转因子旋转因子相量相量（用复数表示正弦量）（用复数表示正弦量）正弦量具有正弦量具有幅值幅值、频率频率和和初相位初相位三个要素，三个要素，但在线性电路中各部分电压和电流都是与电源但在线性电路中各部分电压和电流都是与电源同频率同频率的正的正弦量，计算过程中可以不考虑频率。弦量，计算过程中可以不考虑频率。现在学习的是第18页，共72页设有正弦电流设有正弦电流复数复数比较得：比较得：即：一个正弦量与一个复数可以一一对应。即：一个正

13、弦量与一个复数可以一一对应。即：一个正弦量与一个复数可以一一对应。即：一个正弦量与一个复数可以一一对应。所以可以借助复所以可以借助复所以可以借助复所以可以借助复数计算完成正弦量的计算。数计算完成正弦量的计算。数计算完成正弦量的计算。数计算完成正弦量的计算。比照复数和正弦量，正弦量可用复数来表示。比照复数和正弦量，正弦量可用复数来表示。（最大值相量）（最大值相量）（有效值相量）（有效值相量）现在学习的是第19页，共72页 相量和复数一样，可以在复平面上用矢量来表示，表示相量的相量和复数一样，可以在复平面上用矢量来表示，表示相量的图称为图称为相量图相量图。1 1j j0 0例：例：画出相量图。画出

14、相量图。解：解：相量图相量图只有只有同频率同频率的正弦量才能画在同一相量图上的正弦量才能画在同一相量图上 注意注意正弦量与相量是正弦量与相量是对应对应关系，而不是相等关系。关系，而不是相等关系。但但现在学习的是第20页，共72页 例：例：求：求：解解:（1 1）用相量表示用相量表示（2 2）用相量进行计算用相量进行计算（3 3）把相量再表示为正弦量把相量再表示为正弦量现在学习的是第21页，共72页 注意：注意：1.1.只有对只有对同频率同频率的正弦周期量，才能应用对应的正弦周期量，才能应用对应 的相量来进行代数运算。的相量来进行代数运算。2.2.只有只有同频率同频率的正弦量才能画在同一相量图上

15、。的正弦量才能画在同一相量图上。3.正弦量与相量正弦量与相量是对应关系是对应关系，而，而不是相等不是相等关系（关系（正弦正弦交流电是时间的函数）交流电是时间的函数）。4.可推广到多个同频率的正弦量运算。可推广到多个同频率的正弦量运算。基尔霍夫定基尔霍夫定律的相量形律的相量形式式现在学习的是第22页，共72页2.2 单一参数的单一参数的交流电路交流电路2.2.1 电阻电路电阻电路2.2.2 电感电路电感电路2.2.3 电容电路电容电路现在学习的是第23页，共72页2.2.1 电阻电路电阻电路1.1.电压、电流关系电压、电流关系设：设：则则或或 设在电阻元件的交流电路中，设在电阻元件的交流电路中，

16、电压、电流参考方向如图示。电压、电流参考方向如图示。电阻的电压与电阻的电压与电流瞬时值、有电流瞬时值、有效值、最大值都效值、最大值都满足欧姆定律。满足欧姆定律。瞬时值瞬时值最大值、有效值最大值、有效值2.2.电压电流的电压电流的相位相位关系关系u u、i i 同相同相u ui iu u t t0 0i i3.3.电压电流的电压电流的相量相量关系关系+u uRi+R相量图相量图现在学习的是第24页，共72页2.2.2 电感电路电感电路设：设：则则 设在电感元件的交流电路中，设在电感元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图示。电压、电流参考方向如图示。电感的电压与电电感的电压与电流有效值、最大值流

17、有效值、最大值满足欧姆定律形式。满足欧姆定律形式。瞬时值瞬时值最大值、有效值最大值、有效值1.1.电压、电流关系电压、电流关系+u uiL L 感抗感抗()当当 L L一定时一定时,线圈的感抗与频率线圈的感抗与频率f f 成正比。频率越高，感成正比。频率越高，感抗越大，在直流电路中感抗为零，可视为短路。抗越大，在直流电路中感抗为零，可视为短路。现在学习的是第25页，共72页2.2.电压电流的电压电流的相位相位关系关系u u 超前超前i i 0 0 t ti iu ui iu u+u uiL Le ee eU U I IE E 相量图相量图3.3.电压电流的电压电流的相量相量关系关系+L L现在

18、学习的是第26页，共72页2.2.3 电容电路电容电路设：设：则则 设在电容元件的交流电路中，设在电容元件的交流电路中，电压、电流参考方向如图示。电压、电流参考方向如图示。电容的电压与电容的电压与电流有效值、最电流有效值、最大值满足欧姆定大值满足欧姆定律形式。律形式。瞬时值瞬时值最大值、有效值最大值、有效值1.1.电压、电流关系电压、电流关系 当当 C C一定时一定时,电容的容抗与频率电容的容抗与频率f f 成反比。频率越高，容抗成反比。频率越高，容抗越小，在直流电路中容抗为无限大，可视为开路。越小，在直流电路中容抗为无限大，可视为开路。iC u 容抗容抗()现在学习的是第27页，共72页2.

19、2.电压电流的电压电流的相位相位关系关系i i 超前超前u uU U I I相量图相量图3.3.电压电流的电压电流的相量相量关系关系iC u0 0 t ti iu ui iu uC 现在学习的是第28页，共72页2.3 电阻、电感、电电阻、电感、电容元件串联电路容元件串联电路2.3.1 电压三角形电压三角形2.3.2 阻抗三角形阻抗三角形2.3.3 功率三角形功率三角形2.3.4 功率因数的提高功率因数的提高现在学习的是第29页，共72页2.3.1 电压三角形电压三角形电压电流参考方向如图所示。电压电流参考方向如图所示。+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+1

20、.1.瞬时值瞬时值设：设：设：设：则：则：则：则：根据根据KVLKVL可列出可列出相量模型相量模型2.2.2.2.相量相量相量相量+j jX XC CR Rj jX XL LI I U UU UR R U UL LU Uc c相量图相量图3.3.3.3.有效值有效值有效值有效值UL-Uc U UU UR R 电压三角形现在学习的是第30页，共72页2.3.2 阻抗三角形阻抗三角形+j jX XC CR Rj jX XL L 电路的电路的阻抗阻抗()欧姆定律欧姆定律的相量形的相量形式式其中：其中：其中：其中：模：模：阻抗角：阻抗角：阻抗角：阻抗角：阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形 ：电压

21、与电流之间的电压与电流之间的相相位差角，位差角，由电路参数由电路参数R R、L L、C C 确定。确定。现在学习的是第31页，共72页 电流与电压同相，电流与电压同相，电路呈阻性。电路呈阻性。电压超前电流，电路呈电感性；电压超前电流，电路呈电感性；电流超前电压，电路呈电容性；电流超前电压，电路呈电容性；阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形阻抗三角形阻抗角：阻抗角：I I U UU UR R U UL LU Uc c相量图相量图 大于零时的大于零时的相量图相量图+j jX XC CR Rj jX XL L现在学习的是第32页，共72页例例:R R、L L、C C串联交流电路如图所示。已知串联交流电路如

22、图所示。已知R R=30=30、L L=254mH=254mH、C C=80=80 F F，。求：电流及各元件上的电压瞬时值表达式。求：电流及各元件上的电压瞬时值表达式。解解:+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+现在学习的是第33页，共72页注意：注意：各元件上的电压为各元件上的电压为瞬时值表达式为瞬时值表达式为+L L+u uC CR Ri iu uL Lu uC Cu uR R+现在学习的是第34页，共72页有功，无功，视在功率的关系有功，无功，视在功率的关系：有功功率有功功率:P=UIcos 单位：单位：W无功功率无功功率:P=UIsin 单位：单位：

23、var视在功率视在功率:S=UI 单位：单位：VA SPQ ZRX UURUXRX+_+_+_功率三角形功率三角形阻抗三角形阻抗三角形电压三角形电压三角形3.视在功率视在功率(表观功率表观功率)反映电气设备的容量。反映电气设备的容量。2.无功功率无功功率 Q表示交换功率的最大值表示交换功率的最大值var(乏乏)1.有功功率有功功率 PP=UIcos (W)(W)表示电路真正消耗的功率表示电路真正消耗的功率2.3.3 功率三角形功率三角形现在学习的是第35页，共72页如果把电压三角形各条边如果把电压三角形各条边同同乘以电流相量乘以电流相量，可得到，可得到一个一个功率三角形功率三角形如图示：如图示

24、：SQ=QL QCP 功率三角形和阻抗三角形一样，都不是相量图，功率三角形和阻抗三角形一样，都不是相量图，但它们给出了各功率、各阻抗之间的但它们给出了各功率、各阻抗之间的数量关系数量关系数量关系数量关系。在在 R、L、C 串联电路中，只有耗能元件串联电路中，只有耗能元件R上产生上产生有功功率有功功率有功功率有功功率P P；储能元件储能元件 L、C 不消耗能量不消耗能量，但存在能量吞吐，但存在能量吞吐，吞吐的规模用吞吐的规模用无功功率无功功率无功功率无功功率Q Q来表征；电路提供的总功率常称作来表征；电路提供的总功率常称作视在功率视在功率视在功率视在功率S S，三者之，三者之间的数量关系遵循功率

25、三角形中所示。间的数量关系遵循功率三角形中所示。现在学习的是第36页，共72页负载消耗多少有功功率由负载的阻抗角决定。负载消耗多少有功功率由负载的阻抗角决定。P=Scos cos =1,P=Scos =0.7,P=0.7S一般用户为感性负载一般用户为感性负载 异步电动机、日光灯异步电动机、日光灯(1)电源的利用率降低。电流到了额定值，但功率容量还有电源的利用率降低。电流到了额定值，但功率容量还有 (2)线路压降损耗和能量损耗增大。线路压降损耗和能量损耗增大。I=P/(Ucos )负载负载电源电源客观事实客观事实功率因数低带来的问题功率因数低带来的问题 12.3.4 功率因数的提高功率因数的提高

26、现在学习的是第37页，共72页在负载两端并联电容，提高功率因数在负载两端并联电容，提高功率因数 分析分析:1 2 并联电容后并联电容后,原感性负载取用的电流不变原感性负载取用的电流不变,吸收的有功无功都不吸收的有功无功都不变，即负载工作状态没有发生任何变化。由于并联电容的电流领先总变，即负载工作状态没有发生任何变化。由于并联电容的电流领先总电流，从相量图上看电流，从相量图上看,U I 的夹角减小了的夹角减小了,从而提高了电源端的功从而提高了电源端的功率因数率因数cos 解决办法解决办法LRC+_原负载原负载新负载新负载并联电容后，原负载的任何参数都没有改变！并联电容后，原负载的任何参数都没有改

27、变！现在学习的是第38页，共72页补偿容量的确定补偿容量的确定 1 2代入代入补偿容补偿容量不同量不同全全不要求不要求(电容设备投资增加电容设备投资增加,经济效果不明显经济效果不明显)欠欠过过使功率因数又由高变低使功率因数又由高变低(性质不同性质不同)综合考虑，提高到适当值为宜综合考虑，提高到适当值为宜(0.9 左右左右)。LRC+_补偿后电流？补偿后功率因数？补偿后电流？补偿后功率因数？现在学习的是第39页，共72页补偿容量也可以用功率三角形确定：补偿容量也可以用功率三角形确定：1 2PQCQLQ思考思考：能否用串联电容提高能否用串联电容提高cos?单单纯纯从从提提高高cos 看看是是可可以

28、以，但但是是负负载载上上电电压压改改变变了了。在在电电网网与与电电网连接上有用这种方法的，一般用户采用并联电容。网连接上有用这种方法的，一般用户采用并联电容。现在学习的是第40页，共72页功功率率因因数数提提高高后后，线线路路上上电电流流减减少少，就就可可以以带带更更多多的的负载，充分利用设备的能力。负载，充分利用设备的能力。再从功率这个角度来看再从功率这个角度来看:并并联联C后后，电电源源向向负负载载输输送送的的有有功功UIL cos 1=UI cos 2不不变变，但但是是电电源源向向负负载载输输送送的的无无功功UIsin 2UILsin 1减减少少了了，减减少少的的这这部部分分无无功功就就

29、由由电电容容“产产生生”来来补补偿偿，使使感感性性负负载载吸吸收的无功不变，而功率因数得到改善。收的无功不变，而功率因数得到改善。现在学习的是第41页，共72页已知：已知：f=50Hz,U=380V,P=20kW,cos 1=0.6(滞后滞后)。要使功率因。要使功率因数提高到数提高到0.9,求并联电容求并联电容C。例例.P=20kW cos 1=0.6+_CLRC+_解解：1 2现在学习的是第42页，共72页2.4 阻抗的串联与并联阻抗的串联与并联2.4.1 阻抗的串联阻抗的串联2.4.2 阻抗的并联阻抗的并联现在学习的是第43页，共72页2.4.1 阻抗的串联阻抗的串联 在正弦交流电路中在正

30、弦交流电路中,阻抗用复数形式表示阻抗用复数形式表示,阻抗的串阻抗的串联与并联的分析方法与电阻的串联与并联的分析方法相同。联与并联的分析方法与电阻的串联与并联的分析方法相同。n个阻抗串联：个阻抗串联：两个阻抗串联电路的分压公式：两个阻抗串联电路的分压公式：ZZ1Z2Zn+Z1Z2+现在学习的是第44页，共72页两个阻抗并联时，等效阻抗为：两个阻抗并联时，等效阻抗为：分流公式为：分流公式为：2.4.2 阻抗的并联阻抗的并联n个电阻并联：个电阻并联：注意：注意：对一无源二端网络，端口对一无源二端网络，端口电压相量与电流相量之比，定电压相量与电流相量之比，定义为该网络的阻抗义为该网络的阻抗Z。+N_Z

31、Z1Z2Zn+Z Z1 1Z Z2 2现在学习的是第45页，共72页例例:如图所示电路。已知如图所示电路。已知R R1 1=3=3、R R2 2=8=8，X XC C=6=6 、X XL L=4=4 ，。求：各支路电流及总电流的瞬时值表达式。求：各支路电流及总电流的瞬时值表达式。解解:+u ui ii i1 1i i2 2相量模型相量模型现在学习的是第46页，共72页2.5 电路中的谐振电路中的谐振2.5.1 串联谐振串联谐振2.5.2 并联谐振并联谐振现在学习的是第47页，共72页2.5.1 串联谐振串联谐振 在含有电阻、电感和电容的交流电路中，若电路中的在含有电阻、电感和电容的交流电路中，

32、若电路中的电流与电电流与电 源电压同相，电路呈电阻性，称这时电路的工作状态源电压同相，电路呈电阻性，称这时电路的工作状态为为谐振谐振。谐振现象谐振现象谐振谐振串联谐振：串联谐振：在串联电路中发生的谐振。在串联电路中发生的谐振。并联谐振：并联谐振：在并联电路中发生的谐振。在并联电路中发生的谐振。+j jX XC CR Rj jX XL L1.1.谐振条件谐振条件I I U UU UR RU UL LU Uc c即即:电压与电流同相电压与电流同相,电路电路中发生串联谐振。中发生串联谐振。现在学习的是第48页，共72页2.2.谐振频率谐振频率 谐振角频谐振角频率率 3.3.串联谐振电路特点串联谐振电

33、路特点谐振频率谐振频率特性阻抗特性阻抗（1 1）总阻抗值最小总阻抗值最小Z Z=R R;最大最大;（2 2）（3 3）电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电源电压。源电压。品质因数品质因数 在串联谐振时在串联谐振时,U UL L和和U UC C是是Q Q倍的电源电压倍的电源电压，可能会损，可能会损坏设备。在电力系统中应避免发生串联谐振。而串联谐振在坏设备。在电力系统中应避免发生串联谐振。而串联谐振在无线电工程中有广泛应用。无线电工程中有广泛应用。现在学习的是第49页，共72页应用举例：应用举例：无线电接收设备的输入调谐电路如图。无线电接收设备的输入

34、调谐电路如图。信号信号 接收天接收天线线 可调可调电容电容R RC CL L+信号信号 各电台信号（频各电台信号（频率不同）率不同）C CL L2 2L L1 1现在学习的是第50页，共72页2.5.2 并联谐振并联谐振谐振频率谐振频率1.1.谐振条件谐振条件C CL L+R RI I U U可得可得一般线圈电阻一般线圈电阻RXRXL L (忽略忽略R R）得：）得：线圈线圈现在学习的是第51页，共72页2.2.并联谐振电路的特点：并联谐振电路的特点：（1 1）电压一定时，谐振时电流最小；电压一定时，谐振时电流最小；（3 3）电路呈电阻性，支路电流可能会大于总电流。电路呈电阻性，支路电流可能会

35、大于总电流。（2 2）总阻抗最大；总阻抗最大；通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，在生产实践中，应该用其所长，避其所短。在生产实践中，应该用其所长，避其所短。现在学习的是第52页，共72页2.6 三相交流电路三相交流电路2.6.1 三相电源及其连接形式三相电源及其连接形式2.6.2 三相负载的连接形式三相负载的连接形式2.6.3 三相电路的功率三相电路的功率现在学习的是第53页，共72页 目前电力工程上普遍采用目前电力工程上普遍采用三相制供电，三相制供电，三相制供电，三相制供电，由三个幅值相由三个幅值相等、频率相同（等、频率相同（我国电网频率为我

36、国电网频率为50HZ），彼此之间相位），彼此之间相位互差互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。的正弦电压所组成的供电相系统。三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越三相制供电比单相制供电优越 在发电方面：在发电方面：三相交流发电机比相同尺寸的单相交流三相交流发电机比相同尺寸的单相交流发电机容量大。发电机容量大。在输电方面：在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。在用电设备方面：在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结三相交

37、流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。界各国的主要供电方式。现在学习的是第54页，共72页三相交流发电机三相交流发电机三相交流发电机三相交流发电机主要组成部分：主要组成部分：主要组成部分：主要组成部分：磁极磁极三相绕组三相绕组n单相绕组单相绕组（是转动的，亦称（是转动的，亦称转子转子转子转子）三相绕组的三相电动势幅三相绕组的三相电动势幅值相等值相等,频率相同频率相同,彼此之彼此之间相位相差间相位相差120。+SN铁心绕组+SN+SN+SN+SN+SN+SN+SN2.6.1 三相电源及其连接

38、形式三相电源及其连接形式电枢电枢电枢电枢（是固定的，亦称（是固定的，亦称定子定子定子定子）：定子铁心内圆周表面）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。有槽，放入三相电枢绕组。现在学习的是第55页，共72页 三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差值相等、相位互差120120的三相对称正弦电压。的三相对称正弦电压。U Um mUUm m t t0 02 2 u u1 1u u3 3u u2 2 三相交流电三相交流电压出现正幅压出现正幅 值（或相值（或相应零值）的应零值）的 顺序称为顺序称为 相序相序相序相序。在此相序为。在此相序为1

39、-1-2-3-12-3-1称为称为顺相序。顺相序。顺相序。顺相序。在电力系统在电力系统中一般用中一般用黄、绿、红黄、绿、红黄、绿、红黄、绿、红区区别别1 1、2 2、3 3三相。三相。现在学习的是第56页，共72页也可用相量表示：也可用相量表示：120120U U1 1 U U3 3 U U2 2 120120120120三相电压相量图三相电压相量图对称正弦量对称正弦量特点为：特点为：频率相同、幅值相等、相位频率相同、幅值相等、相位互差互差120120的三相电压称为的三相电压称为对称正对称正对称正对称正弦电压弦电压弦电压弦电压。现在学习的是第57页，共72页一、一、Y 形联接形联接N N中点中

40、点或零点或零点N N 把发电机三相绕组的末端把发电机三相绕组的末端 联接成一点。联接成一点。而把始端而把始端 作为与外电路相联接的端点。作为与外电路相联接的端点。这种这种联接方式称为电源的联接方式称为电源的星形联接星形联接。火线火线中线中线(零线零线)火线火线火线火线线电压线电压相电压相电压目前，我国供电系统目前，我国供电系统线电压线电压 380V，相电压相电压220V。三相四线制三相四线制现在学习的是第58页，共72页N NN N线、相电压关系式线、相电压关系式相量图相量图U U1 1 U U3 3 U U2 2 3030o o3030o o3030o o 线电压的有效值用线电压的有效值用

41、表示表示,相电压的有效值用相电压的有效值用Up表示。表示。由由相量图可知它们的关系为相量图可知它们的关系为:现在学习的是第59页，共72页二、二、形联接形联接 发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角形联接。形联接。现在学习的是第60页，共72页交流电路中的用电设备，大体可分为两类：交流电路中的用电设备，大体可分为两类：一一类类是是需需要要接接在在三三相相电电源源上上才才能能正正常常工工作作的的叫叫做做三三相相负负载载,如如果果每每相相负负载载的的阻阻抗抗值值和和阻阻抗抗角角完完全全相相等等，则为则为对称负载对称负载对称负载对称负载，如，

42、如三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机。另另一一类类是是只只需需接接单单相相电电源源的的负负载载，它它们们可可以以按按照照需需要要接接在在三三相相电电源源的的任任意意一一相相相相电电压压或或线线电电压压上上。对对于于电电源源来来说说它它们们也也组组成成三三相相负负载载，但但各各相相的的复复阻阻抗抗一一般般不不相相等，所以不是三相对称负载。如等，所以不是三相对称负载。如照明灯。照明灯。2.6.2 三相负载的连接形式三相负载的连接形式现在学习的是第61页，共72页一、一、Y 形联接形联接N Ni i2 2i i3 3i iN Ni i1 1N N 每相负载中的每相负载中的电流为电流为:中性线中

43、的电流为中性线中的电流为:若负载对称，即若负载对称，即U U1 1 U U3 3 U U2 2 I I3 3 I I1 1 I I2 2 对称负载相量图对称负载相量图对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。对称负载可以去掉中线。三相交流三相交流电动机电动机现在学习的是第62页，共72页 如果三相负载对称如果三相负载对称,中线中无电流中线中无电流,故可将中线除故可将中线除去去,而成为三相三线制系统。而成为三相三线制系统。如果三相负载不对称如果三相负载不对称,中线上就有电流中线上就有电流IN通过通过,此时中此时中线是不能被除去的线是不能被除去的,否则电气设备不能正常工作。

44、否则电气设备不能正常工作。现在学习的是第63页，共72页解解:相电压相电压选选为参考相量为参考相量,则则:i i2 2i i3 3i iN Ni i1 1N N N N 例例:在如图（在如图（a）所示的三相四线制电路中）所示的三相四线制电路中,线线电压电压U=380 V,试求各相负载电流及中线电流试求各相负载电流及中线电流。中线电流为中线电流为现在学习的是第64页，共72页 例例:图中电源电压对称，图中电源电压对称，线电压线电压U=380 V ，负载为，负载为 电灯组，电灯组，每相电灯（额定电压每相电灯（额定电压220V220V）负载的电阻）负载的电阻400400。试计算：。试计算：(1)(1

45、)求负载相电压、相电流；求负载相电压、相电流；(2)(2)如果如果1 1相断开相断开时，其他两相负载相电压、相电流；时，其他两相负载相电压、相电流；(3)(3)如果如果1 1短路短路时，其他两相负载相电压、相电流；时，其他两相负载相电压、相电流；(4)(4)如果采用了三相四线制，当如果采用了三相四线制，当1 1相断开、短路时其他两相负载相电压、相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。相电流。i i2 2i i3 3i i1 1N N N N 解：解：（1）负载对称负载对称时，可以不接中线，时，可以不接中线，负载的相电压与电负载的相电压与电 源源 的相电压相等的相电压相等（在额（在额定电压下工

46、作）定电压下工作）。现在学习的是第65页，共72页(2)(2)如果如果1 1相断开相断开时，其他两相负载相电压、相电流；时，其他两相负载相电压、相电流；i i2 2i i3 3i i1 1N N(3)(3)如果如果1 1短路短路时，时，其他两相负载相电压、其他两相负载相电压、相电流；相电流；超过了的额定电压，灯将被损坏。超过了的额定电压，灯将被损坏。(4)(4)如果采用了三相四线制，当如果采用了三相四线制，当1 1相断开、短路时其他两相负载相电相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。压、相电流。因有中线，其余两相未受影响，电压仍为因有中线，其余两相未受影响，电压仍为220V。但但1相短路相短

47、路电流很大将熔断器熔断。电流很大将熔断器熔断。中线上不允许接开关或熔断器中线上不允许接开关或熔断器中线上不允许接开关或熔断器中线上不允许接开关或熔断器 中线的作用是中线的作用是什么？什么？现在学习的是第66页，共72页i i2 2i i3 3i i1 1N N二、二、形联接形联接每相负载中的电流为每相负载中的电流为:各线电流为各线电流为:若负载对称，即若负载对称，即I I1 1 I I2 2 I I3 3 I I3131 I I1212 I I2323 U U1212 U U3131 U U2323 对称负载对称负载相量图相量图现在学习的是第67页，共72页 例例:如图如图 所示的三相三线制电

48、路中所示的三相三线制电路中,各相负载的复阻抗各相负载的复阻抗Z=(6+j8),外加线电压外加线电压380V,试求正常工作时负载的试求正常工作时负载的相电流和线电流。相电流和线电流。i i2 2i i3 3i i1 1式中式中,每相阻抗每相阻抗为：为：则则线电流线电流为：为：解：解：由于是由于是对称电路对称电路对称电路对称电路,所以所以 每相相电流为：每相相电流为：现在学习的是第68页，共72页三相负载采用何种联接方式由三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压负载的额定电压决定。决定。当负载额定电压等于电源当负载额定电压等于电源线线电压时采用电压时采用三角形三角形三角形三角形联接；联接；当负载额

49、定电压等于电源当负载额定电压等于电源相相相相电压时采用电压时采用星形星形联接。联接。注意注意现在学习的是第69页，共72页一、一、有功功率有功功率三相总的有功功率等于各相功率之和。三相总的有功功率等于各相功率之和。当负载对称时当负载对称时，三相总功率为，三相总功率为当对称负载是星形联接时，当对称负载是星形联接时，当对称负载是三角形联接时，当对称负载是三角形联接时，是是相电压相电压与相电流的与相电流的相位差角相位差角对称不论负载是何种联接对称不论负载是何种联接方式总功率为：方式总功率为：是是相电压与相电流相电压与相电流的相位差角的相位差角2.6.3 三相电路的功率三相电路的功率现在学习的是第70

50、页，共72页二、二、无功功率无功功率 三相总的无功功率等于各相功率之和。三相总的无功功率等于各相功率之和。当当负载对称负载对称负载对称负载对称时，三相总功率为时，三相总功率为:三、三、视在功率视在功率当当负载对称负载对称时，三相总功率为时，三相总功率为:三相总的视在功率三相总的视在功率现在学习的是第71页，共72页 例例:三相对称负载三相对称负载(),接在接在线电压线电压上上,试求负载为星形试求负载为星形（）（）接法和三角形接法和三角形（）接法时接法时,三相三相电路的总有功功率。电路的总有功功率。i i2 2i i3 3N N i i1 1N N解解：则三相总功率为：则三相总功率为：（1）接接