[工學]第09章正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析-資料下載頁
2025-02-16 17:54本頁面
【正文】 容量 不同 全 —— 不要求 (電容設(shè)備投資增加 ,經(jīng)濟效 果不明顯 ) 欠 過 —— 功率因數(shù)又由高變低 (性質(zhì)不同 ) 代入得將 c o s , c o s 12 ?? UPIU PIL ??)tgtg( 21 ??? ??? UPCUI C)tgtg( 212 ??? ?? UPCCI? U?LI??1 I??2 并聯(lián)電容也可以用功率三角形確定： ?1 ?2 P QC QL Q )tgtg( )tgtg( 212221CφφUPCCUQφφPQCL??????????從功率角度看 : 并聯(lián)電容后 ， 電源向負載輸送的有功 UIL cos?1=UI cos?2不變 ， 但是電源向負載輸送的無功UIsin?2UILsin?1減少了 ， 減少的這部分無功由電容 “ 產(chǎn)生 ” 來補償 ， 使感性負載吸收的無功不變 ，而功率因數(shù)得到改善 。 已知： f=50Hz, U=220V, P=10kW, cos?1=，要使功率因數(shù)提高到 , 求并聯(lián)電容 C， 并聯(lián)前后電路的總電流各為多大？ o11 o s ??? φφ例 解 o22 o s ??? φφF 557 )(2203141010 )tgtg(23212???????????φφUPC 2 01010c o s31???????UPIIL未并電容時： 并聯(lián)電容后： 2 01010c o s32????? ?U PIL R C U?I?LI?CI?+ _ 若要使功率因數(shù)從 , 試問還應(yīng)增加多少并聯(lián)電容 ， 此時電路的總電流是多大？ o22 o s ??? φφ解 o11 o s ??? φφF 103 )8 . 1 91tg5 . 8 42tg(2203141010 )tgtg(23212???????????φφUPC 2 0 10103????I cos? 提高后，線路上總電流減少，但繼續(xù)提高 cos? 所需電容很大，增加成本，總電流減小卻不明顯。因此一般將 cos? 提高到 。 注意 復功率 1. 復功率 功率”來計算功率，引入“復和為了用相量 IU ??VA * 單位IUS ???U?I?負 載 + _ 定義： js i njc o s )( QPφUIφUIφSφUIΨΨUIS iu??????????? XIRIX ) I(RZIIIZIUS 2222** jj ???????? ????也可表示為： )(o r *2**** YUYUUYUUIUS ???????????.守恒 視在功率復功率守恒, 不2121 SSSUUU ??????結(jié)論 S① 是復數(shù)，而不是相量，它不對應(yīng)任意正弦量； ???????????00 11bkkbkkQP 0)j(11???????bkkbkkk SQP注意 把 P、 Q、 S 聯(lián)系在一起，它的實部是平均功率，虛部是無功功率，模是視在功率； S? 復功率滿足守恒定理：在正弦穩(wěn)態(tài)下，任一電路的所有支路吸收的復功率之和為零。即 ? 求電路各支路的復功率 V)(2 3 6 010 oo ?????? ZU ?例 解 1 )15j5//()25j10( ???ZVA 1 4 2 4j1 8 8 2022)(236 oo ???????發(fā)SVA 1 9 2 0j768)25j10 1(236 *2*121 ????? YUS 吸VA 3 3 4 5j1 1 1 3 *222 ??? YUS 吸發(fā)吸吸 SSS ?? 21 + _ U?10∠0 o A 10? j25? 5? j15? 1I?2I?A )( 15j5010 oo1 ?????? ????I?解 2 A o12 ???? III S???VA 1 9 2 3j769)25j10( 21211 ?????? ZIS 吸VA 3 3 4 8j1 1 1 6)15j5( 22222 ?????? ZIS 吸VA 1 4 2 3j1 8 8 5 )25j10)(( o*11????????? SIZIS ??發(fā) 最大功率傳輸 Zi= Ri + jXi， ZL= RL + jXL 2Li2LiSLiS)()( , XXRRUIZZUI????????2Li2Li2SL2L )()( XXRRURIRP?????有功功率負 載 有 源 網(wǎng) 絡(luò) 等效電路 S ?UZL Zi I?+ 正弦電路中負載獲得最大功率 Pmax的條件 ① 若 ZL= RL + jXL可任意改變 a)先 設(shè) RL 不變， XL 改變 顯然，當 Xi + XL=0， 即 XL =Xi時 ， P 獲得最大值。 2Li2SL)( RRURP??b)再討論 RL 改變時， P 的最大值 i2Sm a x4 RUP ?2Li2Li2SL)()( XXRRURP????討論 當 RL= Ri 時， P 獲得最大值 RL= Ri XL =Xi ZL= Zi* 最佳匹配條件 ② 若 ZL= RL + jXL只允許 XL改變 獲得最大功率的條件是： Xi + XL=0， 即 XL =Xi 2Li2SLm a x )( RRURP??最大功率為 ③ 若 ZL= RL為純電阻 負載獲得的功率為： 2i2LiSLiS)( , XRRUIRZUI???????電路中的電流為： 2i2Li2SL)( XRRURP???iiiLLZXRRRP ????? 22 0dd ：獲得最大功率條件令模匹配 電路如圖，求： =5?時其消耗的功率； 2. RL=?能獲得最大功率，并求最大功率； RL兩端并聯(lián)一電容，問 RL和 C為多大時能與內(nèi) 阻抗最佳匹配，并求最大功率。 A)( 010 1. oo????? ??I?例 解 ????????? ? 5j5 105010j5j 65Li XRZ 22 ???? LL RIP+ _ U? 10∠ 0o V 50?H RL 5? I?? =105rad/s A)(7 6 010 oo????? ??I? 6 22 ???? LL RIP+ _ 10∠ 0o V 50?H RL 5? I?獲最大功率當 .2 2222 ????? ＋iiL XRRCRYL j1 3. ??? + _ 10∠ 0o V 50?H RL 5? I?C 222L )(1j)(1j11 LLLLLLCRCRCRRCRRYZ ???? ??????????????????5)(15)(1 222LLLLCRCRCRR???當獲最大功率 110 ??????FCR L?A110 010 o???I?W5512m a x ???? iRIP求 ZL=?時能獲得最大功率，并求最大功率。 例 解 ??????? 45j15)30//30j(30jiZ045260)30//30j(j4 ?????SU ????? 45j15 *iL ZZ當W1 2 0154 )260( 2m a x ???P有S ?UZi + I?ZL I? 4∠90o A ZL j30? 30? j30?
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