正弦交流电路中的功率ppt课件.ppt

《正弦交流电路中的功率ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、一、瞬时功率设正弦电压、电流分别为1.瞬时功率P其中注：电压、电流取关联参考方向。（1）>0时，无源单口网络吸收功率（2）<0时，无源单口网络送出功率(a)(b)图4-41正弦交流电路中的瞬时功率2.单一元件瞬时功率讨论（1）电阻元件，电阻元件瞬时功率波形图见右图4-42.图4-42电阻元件瞬时功率（2）电感元件a.电感元件瞬时功率波形如图4-43所示图4-43电感元件瞬时功率b.电感元件的能量C.PL>0，电感元件吸收功率PL<0，电感元件送出功率（3）电容元件)22sin()222cos(uuCtUItUIPjwpjw+-=++=a.电容元件瞬

2、时功率波形如图4-44所示图4-44电容元件瞬时功率b.电容的能量C.>0，电容元件吸收功率<0，电容元件送出能量二、平均功率和功率因数1.平均功率：瞬时功率在一个周期内的平均值用P表示。即注意：（1）平均功率不仅与电压和电流的有效值有关，而且还与相位差有关。（2）平均功率单位是瓦（W）。2.电阻、电感和电容的平均功率为（1）电阻元件：（2）电感元件（3）电容元件注：平均功率又称有功功率，表示所消耗功率的大小。3.平均功率的其它计算公式（1）由得注：故或一般不成立。（3）总平均功率或4.功率因数（1）增大，降低，平均功率P减小。（2）减小，增大，平

3、均功率P增大。故P与成正比。三、无功功率1.无功功率：表示电路能量交换规模，用Q表示。（1）Q>0，无功功率为感性无功功率。（2）Q<0，无功功率为感性无功功率。2.单一元件的无功功率（1）电阻元件（2）电感元件（3）电容元件2.无功功率其它计算公式（1）由得即（2）由得即注意：故3.无源网络电路的无功功率（1）QK为第10条支路的无功功率（2）为第i个电感的无功功率为第i个电容的无功功率四、复功率及视在功率1.复功率故且因此S=UI2.功率三角形3.功率因数表示有功功率和视在频率的比值例4-16.如图4-45所示电路中电源向电路提供的有功功率、无

4、功功率、视在功率及功率因数。图４－45例4-16图(a)(b)解：方法一、利用各功率定义式计算功率方法二、利用无源单口电路的最简串联等效电路求功率图4-46例４－16所示电路的等效电路解:方法三、利用功率守恒原理求功率方法四、利用复功率五、功率因数的提高1.提高功率因数的意义电力系统中，发电厂发出有功功率的同时，也输出了无功功率。二功率各占多少不是取决于发电机，而是由负载的功率因数决定。当功率因数过低时，设备不能充分利用，同时在线路上产生较大的电压降落和功率损失。线路电压损失使得负载端电压降低，用户不能正常工作。同时，线路的功率损失使得电能浪费增加

5、，电力系统经济效益减少。我国明确规定，电力系统的功率因数不得小于0.95。例4-17在工作频率50HZ、电压220V的电路中，如图4-47所示，一个感性负载的有功功率为P=10kW，功率因数（滞后），如将功率因数提高到0.9，求并联在负载端电容的电容值。图4-47功率因数的提高(b)(a)2.提高功率因数的方法——电容补偿法设并联电容之前所以解：并联电容器之后则向量图如图4-47（b)中虚线若现在比较一下并联电容前后的功率及线路电流情况。并联电容前，电源的各种功率为并联电容后，电源的各种功率为六、无源单口网络端口测试1.无源单口网络端口测试的目的目

6、的：得到无源电路最简等效电路中的元件参数值。2.测试方法——电工测量例4-18测量一个无源单口网络的等效参数。测量电路如图4-48所示，其中电压表读数为380V，电流表读数为15A，功率表读数为5.7kW。解：从各电表给出的读数中可知P=UI=380·15kW=5.7kW即无源单口电路的，为电阻性电路。所以等效阻抗为图4-48例4-18图例4-19在图4-49中，打开开关S时，各电表读数分别为220V，10A和900W；开关S闭合时，各电表读数分别为220V，5A和900W。电源频率为50HZ。求单口无源等效电路的参数。分析：由开关S打开时各电表读

7、数可知，单口无源电路不是电阻性电路，且等效阻抗的电阻分量不为0。注意到开关闭合时的电流比开关S打开时的电流小，因此可知单口无源电路的性质为感性电路。可通过向量图分析得出此结论，其等效电路如图4-59（a)所示。图4-49例4-19图