电大电工电子技术第二章①.ppt
- 文档编号:2647988
- 上传时间:2022-11-05
- 格式:PPT
- 页数:28
- 大小:1.17MB
电大电工电子技术第二章①.ppt
《电大电工电子技术第二章①.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电大电工电子技术第二章①.ppt(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2.5谐振电路谐振电路在同时含有在同时含有L和和C的交流电路中,如果总电压和的交流电路中,如果总电压和总电流同相,称电路处于谐振状态。
此时电路与电总电流同相,称电路处于谐振状态。
此时电路与电源之间不再有能量的交换,电路呈电阻性。
源之间不再有能量的交换,电路呈电阻性。
串联谐振:
串联谐振:
串联谐振:
串联谐振:
L与与C串联时串联时u、i同相同相并联谐振:
并联谐振:
并联谐振:
并联谐振:
L与与C并联时并联时u、i同相同相谐振的概念:
谐振的概念:
谐振的概念:
谐振的概念:
同相同相由定义,谐振时:
由定义,谐振时:
或:
或:
即即谐振条件:
谐振条件:
谐振时的角频率谐振时的角频率谐振时的角频率谐振时的角频率串联谐振电路串联谐振电路1.1.谐振条件谐振条件谐振条件谐振条件
(一)
(一)串联谐振串联谐振2.2.2.2.谐振频率谐振频率谐振频率谐振频率根据谐振条件:
根据谐振条件:
或或
(1)电源频率电源频率f一定一定,调调参数参数L、C使使fo=f;
(2)电路参数电路参数LC一定一定,调调电源频率电源频率f,使使f=fo电路发生谐振的方法:
电路发生谐振的方法:
3.3.串联谐振特怔串联谐振特怔串联谐振特怔串联谐振特怔
(1)
(1)阻抗最小阻抗最小阻抗最小阻抗最小
(2)
(2)电流最大电流最大电流最大电流最大电路呈电阻性,能量全部被电阻消耗,电路呈电阻性,能量全部被电阻消耗,QQLL和和QQCC相互补偿。
相互补偿。
电源与电路之间不发生能量互换。
电源与电路之间不发生能量互换。
(3(3)同相同相同相同相(4)(4)电压关系电压关系电压关系电压关系表征串联谐振电路的谐振质量表征串联谐振电路的谐振质量(5)(5)品质因数品质因数品质因数品质因数QQ令:
令:
当当时:
时:
有有所以串联谐振又称为所以串联谐振又称为电压谐振。
电压谐振。
注意注意谐振时谐振时谐振时谐振时:
与与相互抵消,但其本相互抵消,但其本身不为零,而是电源电压的身不为零,而是电源电压的Q倍。
倍。
相量图:
相量图:
相量图:
相量图:
如如Q=100,U=220V,则在谐振时则在谐振时所以电力系统应避免发生串联谐振。
所以电力系统应避免发生串联谐振。
所以电力系统应避免发生串联谐振。
所以电力系统应避免发生串联谐振。
4.4.谐振曲线谐振曲线谐振曲线谐振曲线
(1)
(1)串联电路的阻抗串联电路的阻抗串联电路的阻抗串联电路的阻抗频率特性频率特性频率特性频率特性阻抗随频率变化的关系。
阻抗随频率变化的关系。
容性容性感性感性0
(2)
(2)谐振曲线谐振曲线谐振曲线谐振曲线电流随频率变化的关系曲线。
电流随频率变化的关系曲线。
电流随频率变化的关系曲线。
电流随频率变化的关系曲线。
QQ值越大,曲线越尖锐,选择性越好。
值越大,曲线越尖锐,选择性越好。
值越大,曲线越尖锐,选择性越好。
值越大,曲线越尖锐,选择性越好。
Q大大Q小小分析:
分析:
谐振电流谐振电流电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力电路具有选择最接近谐振频率附近的电流的能力称为选择性。
称为选择性。
称为选择性。
称为选择性。
fR通频带:
通频带:
通频带:
通频带:
谐振频率谐振频率上限截止频率上限截止频率上限截止频率上限截止频率下限截止频率下限截止频率Q大大通频带宽度越小通频带宽度越小通频带宽度越小通频带宽度越小(QQ值越大值越大值越大值越大),选择性越好,抗干扰能力选择性越好,抗干扰能力越强。
越强。
Q小小=21当电流下降到当电流下降到0.707Io时所对应的上下限频率之时所对应的上下限频率之差,称差,称通频带通频带。
即:
即:
(二)
(二)并联谐振并联谐振1.1.谐振条件谐振条件谐振条件谐振条件+-实际中线圈的电阻很小,所以在谐振时有实际中线圈的电阻很小,所以在谐振时有则:
则:
1.1.谐振条件谐振条件谐振条件谐振条件2.2.谐振频率谐振频率谐振频率谐振频率或或可得出:
可得出:
由:
由:
3.3.并联谐振的特征并联谐振的特征并联谐振的特征并联谐振的特征
(1)
(1)阻抗最大,呈电阻性阻抗最大,呈电阻性阻抗最大,呈电阻性阻抗最大,呈电阻性(当满足当满足0LR时时)
(2)
(2)恒压源供电恒压源供电恒压源供电恒压源供电时,总时,总时,总时,总电流最小;电流最小;电流最小;电流最小;恒流源供电恒流源供电恒流源供电恒流源供电时,电路的端电压最大。
时,电路的端电压最大。
时,电路的端电压最大。
时,电路的端电压最大。
(33)支路电流与总电流支路电流与总电流支路电流与总电流支路电流与总电流的关系的关系的关系的关系当当0LR时时,1支路电流是总电流的支路电流是总电流的支路电流是总电流的支路电流是总电流的QQ倍倍倍倍电流电流电流电流谐振谐振谐振谐振相量图相量图例例1:
解:
解:
(1)当电源频率当电源频率时时,UR=0试求电路的参数试求电路的参数L1和和L2
(2)当电源频率当电源频率时时,UR=U图示电路中图示电路中U=220V,故故:
(1)即即:
I=0所以所以L1、C并联电路产生谐振并联电路产生谐振,即即:
+-
(2)所以电路产生串联谐振所以电路产生串联谐振,并联电路的等效阻抗为并联电路的等效阻抗为:
串联谐振时串联谐振时,阻抗阻抗Z虚部为零虚部为零,可得可得:
总阻抗总阻抗+-2.6功率因数功率因数的的提高提高电路中发生能量互换电路中发生能量互换电路中发生能量互换电路中发生能量互换,出现无功出现无功出现无功出现无功功率功率当当当当coscos11时,时,时,时,这样引起这样引起这样引起这样引起两个问题两个问题两个问题两个问题:
(1)
(1)电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用相同的容量下,相同的容量下,cos可以输出的有功可以输出的有功P(22)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗当负载吸收当负载吸收:
(、定值定值)时时若若cosI输电线路的损耗输电线路的损耗若电源设备的容量:
若电源设备的容量:
则可输出的有功功率:
则可输出的有功功率:
(2)
(2)提高功率因数的措施提高功率因数的措施提高功率因数的措施提高功率因数的措施:
1.1.功率因数的功率因数的功率因数的功率因数的提高提高提高提高必须保证必须保证原负载的工作状态不变。
原负载的工作状态不变。
即:
即:
加至负载上的电压和负载的有功功率不变。
加至负载上的电压和负载的有功功率不变。
在感性负载两端并电容在感性负载两端并电容I
(1)
(1)提高功率因数的原则:
提高功率因数的原则:
提高功率因数的原则:
提高功率因数的原则:
+-加加C结论结论结论结论并联电容并联电容并联电容并联电容CC后:
后:
后:
后:
(2)
(2)原感性支路的工作状态不变原感性支路的工作状态不变原感性支路的工作状态不变原感性支路的工作状态不变:
不变不变感性支路的感性支路的功率因数功率因数不变不变感性支路的电流感性支路的电流(3)(3)电路总的有功功率不变电路总的有功功率不变电路总的有功功率不变电路总的有功功率不变因为电路中电阻没有变,因为电路中电阻没有变,因为电路中电阻没有变,因为电路中电阻没有变,所以消耗的功率也不变。
所以消耗的功率也不变。
所以消耗的功率也不变。
所以消耗的功率也不变。
(1)电路的总电流电路的总电流,电路总功率因数,电路总功率因数I电路总视在功率电路总视在功率S2.并联电容值的计算并联电容值的计算相量图相量图:
又由相量图可得:
又由相量图可得:
又由相量图可得:
又由相量图可得:
即即:
+-解:
解:
(1)
(2)如将)如将从从0.95提高到提高到1,试问还需并多,试问还需并多大的电容大的电容C。
(1)如将功率因数提高到)如将功率因数提高到,需要需要并多大的电容并多大的电容C,求并求并C前后的线路的电流。
前后的线路的电流。
一感性负载一感性负载,其功率其功率P=10kW,,接在电压接在电压U=220V,=50Hz的电源上的电源上。
即即即即例:
2求并求并求并求并CC前后的线路电流前后的线路电流前后的线路电流前后的线路电流并并C前前:
可见可见可见可见:
coscos11时再继续提高,则所需电容值很大时再继续提高,则所需电容值很大时再继续提高,则所需电容值很大时再继续提高,则所需电容值很大(不经济),所以一般不必提高到(不经济),所以一般不必提高到(不经济),所以一般不必提高到(不经济),所以一般不必提高到11。
并并C后后:
(2)从从0.95提高到提高到1时所需增加的电容值时所需增加的电容值接接收收网网络络+-+-滤波滤波滤波滤波电路电路电路电路(a)
(1)
(1)现要求在接收端消现要求在接收端消现要求在接收端消现要求在接收端消除噪声除噪声除噪声除噪声,问图问图问图问图(a)(a)LCLC并并并并联电路应工作在什么联电路应工作在什么联电路应工作在什么联电路应工作在什么频率下频率下频率下频率下?
-信号源信号源如图电路中如图电路中,已知已知:
-噪声源噪声源
(2)
(2)现要求工作信号到现要求工作信号到现要求工作信号到现要求工作信号到达接收端达接收端达接收端达接收端,问图问图问图问图(b)(b)LCLC串联电路应工作在什串联电路应工作在什串联电路应工作在什串联电路应工作在什么频率下么频率下么频率下么频率下?
接接收收网网络络+-+-(b)滤波滤波滤波滤波电路电路电路电路思考题思考题:
(1)
(1)电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用电源设备的容量不能充分利用若用户:
若用户:
则电源可发出的有功功率为:
则电源可发出的有功功率为:
若用户:
若用户:
则电源可发出的有功功率为:
则电源可发出的有功功率为:
而需提供的无功功率为而需提供的无功功率为:
所以所以所以所以提高提高提高提高可使发电设备的容量得以充分利用可使发电设备的容量得以充分利用可使发电设备的容量得以充分利用可使发电设备的容量得以充分利用无需提供的无功功率。
无需提供的无功功率。
(22)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗)增加线路和发电机绕组的功率损耗(费电费电)所以要求所以要求所以要求所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重提高电网的功率因数对国民经济的发展有重提高电网的功率因数对国民经济的发展有重提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。
要的意义。
要的意义。
要的意义。
设输电线和发电机绕组的电阻为设输电线和发电机绕组的电阻为:
要求要求:
(、定值定值)时时所以所以所以所以提高提高提高提高可减小线路和发电机绕组的损耗。
可减小线路和发电机绕组的损耗。
可减小线路和发电机绕组的损耗。
可减小线路和发电机绕组的损耗。
(导线截面积导线截面积)3.3.功率因数功率因数功率因数功率因数coscos低的原因低的原因低的原因低的原因日常生活中多为日常生活中多为感性负载感性负载-如电动机、日光灯,如电动机、日光灯,其等效电路及相量关系如下图。
其等效电路及相量关系如下图。
相量图相量图+-+-+-感性等效电路感性等效电路40W220V40W220V白炽灯白炽灯白炽灯白炽灯例例40W220V日光灯日光灯供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的供电局一般要求用户的否则受处罚否则受处罚否则受处罚否则受处罚。
常用电路的功率因数常用电路的功率因数常用电路的功率因数常用电路的功率因数纯电阻电路纯电阻电路纯电阻电路纯电阻电路R-L-CC串联电路串联电路串联电路串联电路纯纯电感电路或电感电路或电感电路或电感电路或纯电容电路纯电容电路纯电容电路纯电容电路电动机电动机电动机电动机空载空载空载空载电动机电动机电动机电动机满载满载满载满载日光灯日光灯(R-L串联电路)串联电路)2.72.7、三相电源、三相电源1、三相电压的产生、三相电压的产生(三相交流发电机示意图三相交流发电机示意图)XACZYBn定子定子+-NS转子转子BYAXCZ
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电大 电工 电子技术 第二