




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第九章正弦稳态功率和能量三相功率第一页,共四十一页,2022年,8月28日
(1)电荷移动,必有能量交换。对某一元件或单口,w或是流入(吸收)或是流出(提供)。
9-2
§1
有关能量、功率的基本概念
吸收—消耗或储存。第二页,共四十一页,2022年,8月28日(2)
p的方向即w的流动方向选p参考方向为w的流入方向,则p>0吸收wp<0提供w(3)若u、i为关联参考方向,且p参考方向为流入方向,则p>0(吸收),p<0(提供)。9-3第三页,共四十一页,2022年,8月28日9-4(4)
R:耗能元件
R以先研究p为方便贮能元件C:贮能元件L、C以先研究w为方便L:第四页,共四十一页,2022年,8月28日9-5§2
基本概念在sss电路中的运用(1)R:瞬时功率随而波动,设平均功率第五页,共四十一页,2022年,8月28日9-6(2)L:
瞬时能量随波动,贮能时而增长,时而减少。
瞬时功率p周期性变动,正、负抵消,平均功率=0。反映外电路与L能量往返的规模。
平均能量定义,单位为乏(var)。无功功率第六页,共四十一页,2022年,8月28日9-7(3)
C:瞬时能量平均能量平均功率定义无功功率零第七页,共四十一页,2022年,8月28日9-8单口的P即应为其内部电阻的消耗功率,故单口的电压、电流乘积(4)含R、L、C的单口解其值并不等于P。-j0.624Ω(有效值)相量模型如图所示。求单口的
P和UI,两者是否一致?例题第八页,共四十一页,2022年,8月28日∵U包含对P并无“贡献”的在内,UI值必然>P值!9-9
UI值并不等于P第九页,共四十一页,2022年,8月28日9-10能否从单口的电压、电流计算?①-j0.624Ω(b)接上题,试求、及其总和例题解第十页,共四十一页,2022年,8月28日∴可从单口的电压、电流,得如下算法,即②9-11第十一页,共四十一页,2022年,8月28日9-12(5)重要结论,平均功率功率因数无功功率视在功率(a)已知:第十二页,共四十一页,2022年,8月28日(b)能否由计算?
没有物理意义!(c)由模型内部各元件计算平均(有功)功率守恒无功功率守恒9-13++
(4)中(a)、(b)两例分别表明上述两关系---第十三页,共四十一页,2022年,8月28日§3两个应用问题(1)
功率因数λ的提高①求电源供应的电流IL;②若并联C使λ达到1,求C和此时的电源电流I。
220V、50Hz、50kW的感应电动机,
λ
=0.5(电感性)。C9-14例题第十四页,共四十一页,2022年,8月28日9-15(1)
提问:表明什么?λ=1时,∴此时,同样提供50kW,所需电流下降一半多。(2)并联C后提问:如何理解提高λ所起的作用?解第十五页,共四十一页,2022年,8月28日求负载Z由具有内阻抗的电源获得的功率。求情况(2)时一小时内,负载消耗的能量。
例题时;(1)当,从而获得最大功率时;(2)为利用教材第四章的“最大功率传递定理”而使(3)当时。9-16(2)最大功率的传输第十六页,共四十一页,2022年,8月28日9-17解(2)(1)共轭匹配
第十七页,共四十一页,2022年,8月28日(3)内阻抗模=当P=1000W时,模匹配
解9-18第十八页,共四十一页,2022年,8月28日共轭匹配时,所得功率为。负载受限制或有其他限制时,只能得到该限制下的最大值,小于这一极值!本题电路在共轭匹配时,传输效率仅为50%,在给定信号源设计发电机时,应尽量减小内阻,以提高传输效率!且不可控时,这是最佳选择。在电力系统中,9-19第十九页,共四十一页,2022年,8月28日9-20§4三相电路(1)三相电路的主体是作为电源的三相发电机,它包含三个绕组,所产生的对称三相电压为其有效值相量分别为:第二十页,共四十一页,2022年,8月28日9-21(2)三个绕组作Y形或△形联接后向外电路供电
相电压
线电压第二十一页,共四十一页,2022年,8月28日即线电压=相电压9-22Y形联接情况下线电压与相电压的关系第二十二页,共四十一页,2022年,8月28日(b)
△形联接线电压=相电压△形电路中无环流由于
△形联接情况下线电压与相电压的关系9-23第二十三页,共四十一页,2022年,8月28日9-24(3)三相负载也可作Y形或△形联接每相负载均相同时,称为对称三相负载。(4)Y—Y联接对称三相电路由于∴例题不论中线多大。′第二十四页,共四十一页,2022年,8月28日(4)Y—Y联接对称三相电路9-25因此,可分离出一相计算,即相电流设其他两相电流可推知为例题′第二十五页,共四十一页,2022年,8月28日9-26三相功率三相电路一般可用节点法或网孔法分析,但对对称电路可采用分离一相,推知其他两相的简化方法。为线电流,对Y—Y电路′第二十六页,共四十一页,2022年,8月28日习题课习题1答案9-27试求具有下列特点负载的P、Q和λ。(1)(2)(3)(4)各电压、电流相量均为有效值相量。第二十七页,共四十一页,2022年,8月28日(1)(2)
(感性)9-28习题1
答案解由的辐角得(感性)第二十八页,共四十一页,2022年,8月28日(3)
(容性)
(4)9-29习题1
答案第二十九页,共四十一页,2022年,8月28日电路如图,已知滞后角(1)0(2)-50W(3)50W(4)100W习题课习题29-30则网络N吸收的平均功率为答案第三十页,共四十一页,2022年,8月28日解一负号表明提供功率,N内部有电源。9-31习题2
答案相量解析法第三十一页,共四十一页,2022年,8月28日解二9-32习题2
答案相量图解法相量图组成等边△,滞后角,且,故第三十二页,共四十一页,2022年,8月28日9-33习题课习题3已知电源电压的有效值为50V,电源向电路提供的功率为31.25W,求答案jXc第三十三页,共四十一页,2022年,8月28日9-34习题3
答案解电源提供的功率供8Ω消耗,因此设解得则为已知的模为50,上式中可令第三十四页,共四十一页,2022年,8月28日9-35习题课习题4已知线电压已知△形联接对称三相负载,,试求负载的相电流和线电流并求三相总功率。答案第三十五页,共四十一页,2022年,8月28日9-36习题4
答案解也可采用只求一相,推知其他两相的方法。其他两相可推知为
线电流其他两相可推知为或由计算。相电流=线电流第三十六页,共四十一页,2022年,8月28日9-37供教师参考的意见
1.
本章为继上章相量法之后的三个专题之一。教材和本教案均采取了由内(构成单口的基本元件)而外(端口)的叙述方式。由外而内的方式,即先从数学推导上说明单口的等,然后再说明单个元件只是它的特殊情况,省时、突出pf,但物理概念不易突出,印象似不易深刻。教案从一般概念(§1)讲起,内容涉及教材(上)P.7-10和第五章有关内容。堂上复习很有必要。能量是具体的(电力公司是按家庭消耗的能量收费的!),功率只是吸收或提供能量的速率,一般所称“吸收功率”是“吸收能量速率”的简称。对耗能的家电,厂家只能提供产品“功率”是多大,他不知道你如何使用!储能元件好比储蓄所,在账上,你的存款在任一时刻都是确定的,存款增长的情况当然与你向储蓄所存入款项的速率有关!第三十七页,共四十一页,2022年,8月28日9-38供教师参考的意见(续1)
2.教案中没有波形图!把波形图显示在屏幕上,教师用教鞭指着讲解,未必可取。在教材有很好的波形图条件下,教师应利用黑板画出草图,突出特点,边画边讲。在讲§2时,可先在黑板上画出的波形,再画上,据此,可在其上绘出的波形图,指出存在平均值。然后再利用波形图在其上绘出波形图(与波形相似),也存在平均值。且均是非负的。在正弦情况下,必然随着,时而增长,时而减少。结合§1可知增长时p>0,减少时p<0,呈周期性变化,p的平均值必为零。的涨落,意味着能量与外界的交换,因此定义出无功功率。C的情况与此相似,只需把换为即可。第三十八页,共四十一页,2022年,8月28日
3.教案中也没有数学推导。有限的讲授时间,不要花在正弦函数的积分上。讲课应着重在:指出学生不易体会到的物理意义。可视学生的水平,在黑板上作适当的数学补充。教材的正文、习题等对数学推导已作了安排。供教师参考的意见(续2)9-39
4.电阻模型中电压与电流的乘积是功率,但在相量模型中电压相量与电流相量的乘积则没有任何物理意义,它的反变换更非瞬时功率!复功率的提出,部分地解决了功率问题在相量法中的延伸,巧妙地得出P和Q,但它的反变换也非瞬时功率。虽然也存在复功率守恒这一重要规律,但它只是一个计算工具!
第三十九页,共四十一页,2022年,8月28日供教师参考的意见(续3)9-40
5.
负载从获得最大功率的条件在教材§4-8作过交代。学生往往在后续课程中得到似乎与此相悖的情况,原因是不理解这里的最大功率是指功率的极值。maximum在数学中称为极大的,具有不可逾越的意思。实际运用中还会有其他条件的限制不能达到极值。本章有机会对此加以说明:共轭匹配时,负载的变化很“自由”,因而能达到极值情况;模匹配时,负载的变化受到限制,只能达到尽可能好的情况。其实,种种受限制的情况很多,本教材只讨论了模匹配。一些美国教材对此讨论多些,且有用maximum和most来加区分的;也
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 【正版授权】 ISO/IEC TS 17012:2024 FR Conformity assessment - Guidelines for the use of remote auditing methods in auditing management systems
- 2025至2030中国电子健康记录(EHR)软件行业产业运行态势及投资规划深度研究报告
- 中医教育中的创新教学方法与实践
- 教育政策对医疗健康人才培养的影响
- 技术驱动的教育政策改革研究
- 2025年中国不锈钢线头剪数据监测研究报告
- 探索教育技术新领域全球医疗健康与教育的结合
- 医疗行业教育市场细分与拓展策略
- 教育领域的数据安全挑战及应对策略研究
- 抖音商户开播前设备检查确认制度
- 智慧型陆基式渔业产业园项目可行性研究报告模板-备案拿地
- 广告安装培训课件
- 海底捞寝室管理制度
- 2025年重庆市中考数学试卷真题及答案详解(精校打印版)
- 云仓代发货合同协议书
- A-Level数学PureMath1函数与三角函数2025年春季模拟试卷
- 汾酒集团招聘考试试题及答案
- 碳资产管理与碳金融 课件 第1-5章 碳排放与气候变化政策分析-温室气体排放量的核查
- 《全媒体营销》课件-项目一 全媒体营销基础与产业变革
- 内网渗透面试题及答案
- 2025-2030中国循环肿瘤细胞(CTC)和癌症干细胞(CSC)行业市场现状供需分析及投资评估规划分析研究报告
评论
0/150
提交评论