電工電子技術(shù)第七講17星期四用于混合班教學(xué)課件研究報告

電工電子技術(shù)第七講2005.3.17星期四用于混合班1.交流電路功率因數(shù)的提高2.串聯(lián)諧振電路3.并聯(lián)諧振電路

1.瞬時功率（設(shè)電感性電路）翻頁2.3.5交流電路的功率]]cos([cosj-=)2jw+tUI=

UIcos–UIcos（)2jw+t返回2.平均功率（有功功率）P

上述公式為有功功率的一般表達式，可推廣到任何復(fù)雜交流電路，其有功功率等于電阻上消耗的功率。翻頁1UIpdtjcosu與i的相位差角0TPT==ò總電壓總電流功率因數(shù)jcos返回Q＝QL+（-QC）3.無功功率Q單位：VA、KVA4.視在功率S最大功率（額定電壓×額定電流）。

電源（發(fā)電機、變壓器等）可能提供的翻頁返回工廠的電器設(shè)備多為感性負載（等效為R-L串聯(lián)電路），導(dǎo)致功率因數(shù)低。日光燈（R-L-C串聯(lián)電路）：例如：電動機空載：滿載：翻頁6.

功率因數(shù)的提高功率因數(shù)低會帶來什麼問題？返回例40W,220V白熾燈

40W,220V日光燈

對發(fā)電與供電設(shè)備的容量要求較大供電局一般要求用戶的翻頁問題返回降低，電源發(fā)出的有功功率減小，無功功率則相應(yīng)增大。供電設(shè)備有一大部分能量用于與負載間進行交換。P、U一定時，愈低，I愈大。翻頁供電設(shè)備的容量不能充分利用

增加線路與電機繞組的功率損耗。電路功率因數(shù)低帶來的問題返回提高功率因數(shù)的方法

增加電容元件（其無功功率是負的，可與電感正的無功功率相互補償）。串聯(lián)還是并聯(lián)電容？串聯(lián)電容不行！影響負載的工作電壓。采取什么方法呢？

翻頁在不改變負載工作條件下，減小電壓與線電流間的相位差（愈小，愈大）。原則：返回.U.U.I.I.I并聯(lián)電容減小，仍呈電感性呈電容性。，同相，

一般不可能嚴(yán)格補償?shù)?/p>

翻頁負載+－

C返回.IC.IC.IC.IL.IL.IL.I.U.U.U并聯(lián)補償電容后的效果用戶發(fā)電廠對供電設(shè)備而言，總負載（R-L//C）的

變大；總的有功功率不變（電路中只有R消耗有功功率）；總電流、無功功率變小。翻頁用戶（R-L負載）的電壓和電路參數(shù)沒有改變，因此它的I、P、、Q

均沒有改變！RLC+－返回.I.I1.U

.I2翻頁jcosUIP=j11cosIUP=返回IC=ωCUC=(tgj1－tgj)ωU2P求解并聯(lián)電容的公式RLC+－.UIc.

1I1.I.iCui1IC=I1Sinj

1－ISinj例：某小水電站有一臺額定容量為10kVA的發(fā)電機，額定電壓為220V，額定頻率f=50Hz，今接一感性負載,其功率為8kW，功率因數(shù)cos

1=0.6，試問：1.發(fā)電機的電流是否超過額定值？2.若要把電路功率因數(shù)提高到0.95，需并多大的電容器？3.并聯(lián)電容后，發(fā)電機的電流是多大？解：1.發(fā)電機提供的電流I1發(fā)電機額定電流IN發(fā)電機提供的電流超過了IN，不允許。UNcos

1I1=P=8000200×0.6=60.6AUNIN==1000220=45.45ASN解：2.cos

1=0.6

1=53.6otan

1=1.33

cos

=0.95

=18.2otan

=0.329

3.并聯(lián)電容C后，發(fā)電機的電流IUNcos

I=P=8000220×0.95=38.3A接前例：功率因數(shù)cos

1=0.6，試問：2.若要把電路功率因數(shù)提高到0.95，需并多大的電容器？3.并聯(lián)電容后，發(fā)電機的電流是多大？C=

U2P(tan

1–tan

)8000=314×2202(1.33–0.329)=526μF例：求圖示電路中未知電壓表和電流表的讀數(shù)。電流表讀數(shù)是10A電壓表讀數(shù)是141.4Vi2V10AAA1V1100V–j10j5

5

uii1+–+–u1確定參考相量的原則？C1C2I?I1?U1?UL?1014.1410100VI2?U?141.4V.UC22.3.6

RLC

電路中的諧振

含有電感和電容的電路其電壓與電流存在相位差。若調(diào)節(jié)電源的頻率或電路參數(shù)，使u、i（總電流）同相，稱此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振翻頁返回()1.RLC串聯(lián)諧振翻頁

串聯(lián)諧振的條件uRLC＋－＋＋＋－－－UUR&&=由于即：－電路諧振

角頻率0fR1

CLZf0ZfLC10=f2π.UC.UL.UR

1)電流達到最大值諧振電流即阻抗值最小，電流最大。

諧振時2）ui同相位，整個電路呈純電阻性

串聯(lián)諧振的特點翻頁CLXX=，，返回R＋－－＋＋－－＋-jXCjXL.U串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振電路的特征(3)

電感和電容兩端電壓大小相等相位相反。當(dāng)XL=XC>R時，電路中將出現(xiàn)分電壓大于總電壓的現(xiàn)象。IU?UR?UC?UL??串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q表明電路諧振的程度，無量綱。UC=UL=QU（Q定義公式除I）

Q=|QC(或QL)|P=

0LR=R0C1R1

L/C=串聯(lián)諧振曲線與R關(guān)系f00fII01I02容性感性R2R1R2>R1I0fI00.707I0f0f2f1通頻帶f2–

f1串聯(lián)諧振例：圖示電路中，電感L2=250H，其導(dǎo)線電阻R=20。1.如果天線上接收的信號有三個，其頻率：f1=820×103Hz、f2=640×103Hz、f3=1200×103Hz。要收到fi=820×103Hz信號節(jié)目，電容器的電容C調(diào)變到多大？2.如果接收的三個信號幅值均為10V，在電容調(diào)變到對f1第3章3

10發(fā)生諧振時，在L2中產(chǎn)生的三個信號電流各是多少毫安？對頻率為f1的信號在電感L2上產(chǎn)生的電壓是多少伏？L3L2L1C例：圖示電路中，電感L2=250H，其導(dǎo)線電阻R=20。解：1.C=150pF

1C1

1L2=要收聽頻率為f1信號的節(jié)目應(yīng)該使諧振電路對f1發(fā)生諧振，即2.當(dāng)C=150pF，L2=250H時，L2—C電路對三種信號的電抗值不同，如下表所示L3L2L1Cf/Hz820×103640×1031200×103XLXCZI=U/Z

12901290200.5A100016606600.015189088510000.01UL=(XL/R)U

=645V其它頻率在電感上的電壓不到30V，而對f1信號則放大了64.5倍C=150pF，L2=250HL3L2L1C2.并聯(lián)諧振電感線圈和電容器并聯(lián)諧振電路=

2LC

1+jRC–R+jLZ

1~~RCL

C–+j(

L1)由于L>>R，所以由此可得并聯(lián)諧振頻率f012

LC

~~

0~~1LC

或Z=1jC(R+jL)+(R+jL)LRC+–uii1iCZ=

RCL1jC并聯(lián)諧振電路特征(1)阻抗模為(2)電路呈電阻性。(3)支路電流可能會大于總電流。3.10.3并聯(lián)諧振第3章3

10Z0=LRC比非諧振情況下阻抗要大，電流I為最小值。0fRf0Z0I所以并聯(lián)諧振又稱電流諧振。Q=I1I0

0CR1

L=R=Q值越大，諧振時阻抗模越大，選擇性也就越強。U??I1?ICI0?例3：電路如圖：已知R=10、IC=1A、

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