《电工学复习》PPT课件.ppt

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1、第第2 2章章 戴维宁定理戴维宁定理 二端网络：二端网络：二端网络：二端网络：具有两个出线端的部分电路。具有两个出线端的部分电路。具有两个出线端的部分电路。具有两个出线端的部分电路。无源二端网络：无源二端网络：无源二端网络：无源二端网络：二二二二端网络中没有电源。端网络中没有电源。端网络中没有电源。端网络中没有电源。有源二端网络：有源二端网络：有源二端网络：有源二端网络：二端网络中含有电源。二端网络中含有电源。二端网络中含有电源。二端网络中含有电源。b ba aE E+R R1 1R R2 2I IS SR R3 3b ba aE E+R R1 1R R2 2I IS SR R3 3R R4

2、4无源二端网络无源二端网络无源二端网络无源二端网络 有源二端网络有源二端网络有源二端网络有源二端网络 a ab bR Ra ab b无源无源无源无源二端二端二端二端网络网络网络网络+_ _E ER R0 0a ab b 电压源电压源电压源电压源（戴维宁定理）（戴维宁定理）（戴维宁定理）（戴维宁定理）电流源电流源电流源电流源（诺顿定理）（诺顿定理）（诺顿定理）（诺顿定理）a ab b有源有源有源有源二端二端二端二端网络网络网络网络a ab bI IS SR R0 0无源二端网络可无源二端网络可无源二端网络可无源二端网络可化简为一个电阻化简为一个电阻化简为一个电阻化简为一个电阻有源二端网络可有源二

3、端网络可有源二端网络可有源二端网络可化简为一个电源化简为一个电源化简为一个电源化简为一个电源戴维宁定理戴维宁定理 任何一个有源二端任何一个有源二端任何一个有源二端任何一个有源二端线性线性线性线性网络都可以用一个电动势为网络都可以用一个电动势为网络都可以用一个电动势为网络都可以用一个电动势为E E的理想电压源和内阻的理想电压源和内阻的理想电压源和内阻的理想电压源和内阻 R R0 0 串联的电源来等效代替。串联的电源来等效代替。串联的电源来等效代替。串联的电源来等效代替。有源有源有源有源二端二端二端二端网络网络网络网络R RL La ab b+U U I IE ER R0 0+_ _R RL La

4、 ab b+U U I I 等效电源的内阻等效电源的内阻等效电源的内阻等效电源的内阻R R0 0：有源二端网络中所有电源均：有源二端网络中所有电源均：有源二端网络中所有电源均：有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络到的无源二端网络到的无源二端网络到的无源二端网络 a a、b b两端之间的等效电阻。两端之间的等效电阻。两端之间的等效电阻。两端之间的等效电阻。等效电源的电动势等效电源的电动势等效电源的电动势等效电源的电动势

5、E E ：有源二端网络的开路电压：有源二端网络的开路电压：有源二端网络的开路电压：有源二端网络的开路电压U U0 0，即将即将即将即将负载断开后负载断开后负载断开后负载断开后 a a、b b两端之间的电压两端之间的电压两端之间的电压两端之间的电压。等效电源等效电源等效电源等效电源戴维宁定理解题的步骤：戴维宁定理解题的步骤：（1 1）将复杂电路分解为）将复杂电路分解为）将复杂电路分解为）将复杂电路分解为待求支路待求支路待求支路待求支路和和和和有源二端网络有源二端网络有源二端网络有源二端网络 两部分；两部分；两部分；两部分；（2 2）画有源二端网络与待求支路断开后的电路，）画有源二端网络与待求支路

6、断开后的电路，）画有源二端网络与待求支路断开后的电路，）画有源二端网络与待求支路断开后的电路，并并并并求开路电压求开路电压求开路电压求开路电压U U0 0,则则则则E=UE=U0 0；（3 3）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的）画有源二端网络与待求支路断开且除源后的 电路，并求电路，并求电路，并求电路，并求无源网络的等效电阻无源网络的等效电阻无源网络的等效电阻无源网络的等效电阻R R0 0；（4 4）将等效电压源与待求支路合为简单电路，用）将等效电压源与待求支路合为简单电路，用）将等效电压源与待求支路合为简单

7、电路，用）将等效电压源与待求支路合为简单电路，用 欧姆定律求电流欧姆定律求电流欧姆定律求电流欧姆定律求电流。例例例例1 1：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知E E1 1=40V=40V，E E2 2=20V=20V，R R1 1=R R2 2=4=4 ，R R3 3=13=13 ，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流I I3 3。E E1 1E E2 2R R2 2I I3 3R R3 3+R R1 1+E ER R0 0+_ _R R3 3a ab bI I3 3a ab b注意：注意：注意：注意：“等效等效等效等效”

8、是指对端口外等效是指对端口外等效是指对端口外等效是指对端口外等效 即即即即用等效电源替代原来的二端网络后，待求用等效电源替代原来的二端网络后，待求用等效电源替代原来的二端网络后，待求用等效电源替代原来的二端网络后，待求支路的电压、电流不变。支路的电压、电流不变。支路的电压、电流不变。支路的电压、电流不变。有源二端网络有源二端网络有源二端网络有源二端网络等效电源等效电源等效电源等效电源解：解：解：解：(1)(1)断开待求支路求等效电源的电动势断开待求支路求等效电源的电动势断开待求支路求等效电源的电动势断开待求支路求等效电源的电动势 E E例例例例1 1：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知

9、电路如图，已知E E1 1=40V=40V，E E2 2=20V=20V，R R1 1=R R2 2=4=4 ，R R3 3=13=13 ，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流I I3 3。E E1 1E E2 2R R2 2I I3 3R R3 3+R R1 1+a ab bR R2 2E E1 1I IE E2 2+R R1 1+a ab b+U U0 0 E E 也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。E E=U U0

10、0=E E2 2+I+I R R2 2=20V+2.5 =20V+2.5 4 4 V=30VV=30V或：或：或：或：E E=U U0 0=E E1 1 I I R R1 1=40V 2.5 =40V 2.5 4 4 V V =30V30V例例例例6:6:用戴维宁定理求用戴维宁定理求用戴维宁定理求用戴维宁定理求 I I 。5A5A3 34 42 210V10V+-I I3A3A5A5A3 34 42 2+-U U0 03A3A解：解：解：解：3 34 42 2+R R0 0-E EI I+-10V10V例例例例7:7:用戴维宁定理求用戴维宁定理求用戴维宁定理求用戴维宁定理求 I I 。I I+

11、-20V20V150V150V120V120V1010101010101010解：解：解：解：+-20V20V150V150V120V120V101010101010+-U U0 01010R R0 0+-E EI I+-20V20V150V150V120V120V101010101010+-U U0 0解：解：解：解：(2)(2)求等效电源的内阻求等效电源的内阻求等效电源的内阻求等效电源的内阻R R0 0 除去所有电源除去所有电源除去所有电源除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）（理想电压源短路，理想电流源开路）（理想电压源短路，理想电流源开路）（理想电压源短路，理想电流源开路）例例

12、例例1 1：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知E E1 1=40V=40V，E E2 2=20V=20V，R R1 1=R R2 2=4=4 ，R R3 3=13=13 ，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流I I3 3。E E1 1I I1 1E E2 2I I2 2R R2 2I I3 3R R3 3+R R1 1+a ab bR R2 2R R1 1a ab bR R0 0从从从从a a、b b两端两端两端两端看进去，看进去，看进去，看进去，R R1 1 和和和和 R R2 2 并联并联并联并联 求内阻求内阻求内阻求

13、内阻R R0 0时，关键要弄清从时，关键要弄清从时，关键要弄清从时，关键要弄清从a a、b b两端两端两端两端看进去时看进去时看进去时看进去时各电阻之间的串并联关系。各电阻之间的串并联关系。各电阻之间的串并联关系。各电阻之间的串并联关系。解：解：解：解：(3)(3)画出等效电路求电流画出等效电路求电流画出等效电路求电流画出等效电路求电流I I3 3例例例例1 1：电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知电路如图，已知E E1 1=40V=40V，E E2 2=20V=20V，R R1 1=R R2 2=4=4 ，R R3 3=13=13 ，试用戴维宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流，试用戴维

14、宁定理求电流，试用戴维宁定理求电流I I3 3。E E1 1I I1 1E E2 2I I2 2R R2 2I I3 3R R3 3+R R1 1+a ab bE ER R0 0+_ _R R3 3a ab bI I3 3第第3章章 三要素法求解暂态过程的要点三要素法求解暂态过程的要点终点终点终点终点起点起点起点起点(1)求初始值、稳态值、时间常数；求初始值、稳态值、时间常数；(3)画出暂态电路电压、电流随时间变化的曲线。画出暂态电路电压、电流随时间变化的曲线。(2)将求得的三要素结果代入暂态过程通用表达式；将求得的三要素结果代入暂态过程通用表达式；tf(t)O 求求求求换路后电路换路后电路换

15、路后电路换路后电路中的电压和电流中的电压和电流中的电压和电流中的电压和电流 ，其中其中其中其中电容电容 C 视视为开路为开路,电感电感L视为短路，即求解直流电阻性电路视为短路，即求解直流电阻性电路中的电压和电流。中的电压和电流。(1)稳态值稳态值 的计算的计算响应中响应中“三要素三要素”的确定的确定uC+-t=0C10V5k5k 1 FS例：例：5k+-t=03 6 6 6mAS1H1H1)由由t=0-电路电路求求2)根据换路定则求出根据换路定则求出3)由由t=0+时时的电路的电路，求所需其它各量的，求所需其它各量的或或在换路瞬间在换路瞬间在换路瞬间在换路瞬间 t t=(0=(0+)的等效电路

16、中的等效电路中的等效电路中的等效电路中电容元件视为短路。电容元件视为短路。其值等于其值等于(1)若若电容元件用恒压源代替，电容元件用恒压源代替，其值等于其值等于I0,电感元件视为开路。电感元件视为开路。(2)若若 ,电感元件用恒流源代替电感元件用恒流源代替，注意：注意：(2)初始值初始值 的计算的计算 若不画若不画 t=(0+)的等效电路，则在所列的等效电路，则在所列 t=0+时的方程中应有时的方程中应有 uC=uC(0+)、iL=iL(0+)。1)1)对于简单的一阶电路对于简单的一阶电路对于简单的一阶电路对于简单的一阶电路 ，R0=R;2)2)对于较复杂的一阶电路，对于较复杂的一阶电路，对于

17、较复杂的一阶电路，对于较复杂的一阶电路，R R0 0为为为为换路后的电路换路后的电路换路后的电路换路后的电路除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的无源二端网络的无源二端网络的无源二端网络的无源二端网络的等效电阻等效电阻等效电阻等效电阻。(3)(3)时间常数时间常数时间常数时间常数 的计算的计算的计算的计算对于一阶对于一阶对于一阶对于一阶RCRC电路电路电路电路对于一阶对于一阶对于一阶对于一阶RLRL电路电路电路电路 注意：注意：R0U0+-CR0 R R0

18、0的计算类似于应用戴维宁的计算类似于应用戴维宁的计算类似于应用戴维宁的计算类似于应用戴维宁定理解题时计算电路等效电阻定理解题时计算电路等效电阻定理解题时计算电路等效电阻定理解题时计算电路等效电阻的方法。即从储能元件两端看的方法。即从储能元件两端看的方法。即从储能元件两端看的方法。即从储能元件两端看进去的等效电阻。进去的等效电阻。进去的等效电阻。进去的等效电阻。R1U+-t=0CR2R3SR1R2R3例：例：例：例：解：解：用三要素法求解用三要素法求解用三要素法求解用三要素法求解电路如图，电路如图，t=0时合上开关时合上开关S，合，合S前电路已处于前电路已处于稳态。试求电容电压稳态。试求电容电压

19、 和电流和电流 。(1)(1)确定初始值确定初始值确定初始值确定初始值由由由由t t=0=0-电路可求得电路可求得电路可求得电路可求得由换路定则由换路定则由换路定则由换路定则t=0-等效电等效电路路9mA+-6k RS9mA6k 2 F3k t=0+-C R(2)(2)确定稳态值确定稳态值确定稳态值确定稳态值由换路后电路求稳态值由换路后电路求稳态值(3)(3)由换路后电路求由换路后电路求由换路后电路求由换路后电路求 时间常数时间常数时间常数时间常数 t 电路电路9mA+-6k R 3k t=0-等效电路等效电路9mA+-6k R三要素三要素三要素三要素18V54Vt0用三要素法求用三要素法求S

20、9mA6k 2 F3k t=0+-C R3k 6k+-54 V9mAt=0+等效电路等效电路1.1.电压与电流的关系电压与电流的关系电压与电流的关系电压与电流的关系设设大小关系：大小关系：相位关系相位关系：u、i 相位相同相位相同根据欧姆定律根据欧姆定律:频率相同频率相同相位差相位差 ：相量图相量图 第第4 4章章 单一参数的交流电路单一参数的交流电路Ru+_相量式：相量式：电阻元件的交流电路电阻元件的交流电路电阻元件的交流电路电阻元件的交流电路2.2.功率关系功率关系功率关系功率关系(1)瞬时功率瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积瞬时电压与瞬时电流的乘积小写小写小写小写结论结论:（耗能元

21、件）（耗能元件）,且随时间变化。且随时间变化。pituOtpOiu瞬时功率在一个周期内的平均值瞬时功率在一个周期内的平均值瞬时功率在一个周期内的平均值瞬时功率在一个周期内的平均值 大写大写大写大写(2)(2)平均功率平均功率平均功率平均功率(有功功率有功功率有功功率有功功率)P P单位单位:瓦（瓦（W）PRu+_pptO注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。注意：通常铭牌数据或测量的功率均指有功功率。基本基本关系式：关系式：频率相同频率相同 U=I L 电压超前电流电压超前电流90 相位差相位差1.1

22、.电压与电流的关系电压与电流的关系电压与电流的关系电压与电流的关系 电感元件的交流电路电感元件的交流电路设：设：+-eL+-Lutu iiO或或则则:感抗感抗感抗感抗()()()()电感电感L具有通直阻交的作用具有通直阻交的作用直流：直流：直流：直流：f=0,XL=0，电感，电感L视为视为短路短路定义：定义：定义：定义：有效值有效值有效值有效值:交流：交流：交流：交流：fXL感抗感抗感抗感抗X XL L是频率的函数是频率的函数是频率的函数是频率的函数可得相量式：可得相量式：可得相量式：可得相量式：电感电路复数形式的欧姆定律电感电路复数形式的欧姆定律电感电路复数形式的欧姆定律电感电路复数形式的欧

23、姆定律相量图相量图超前超前根据：根据：则：则：O2.2.功率关系功率关系功率关系功率关系(1)(1)瞬时功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率(2)(2)平均功率平均功率平均功率平均功率 L L是非耗是非耗是非耗是非耗能元件能元件能元件能元件储能储能储能储能p 0分析：分析：瞬时功率瞬时功率 ：ui+-ui+-ui+-ui+-+p 0p 0充电充电充电充电p 0充电充电充电充电p XC 时时，0，u 超前超前 i 呈呈感性感性当当 XL XC 时时，0 感性感性)XL XC参考相量参考相量参考相量参考相量电压电压电压电压三角形三角形三角形三角形(0 容性容性)XL XCRjXL-jXC+_+_+_+_(

24、=0 阻性阻性)XL=XC2)2)相量图相量图相量图相量图由阻抗三角形：由阻抗三角形：电压电压电压电压三角形三角形三角形三角形阻抗阻抗阻抗阻抗三角形三角形三角形三角形由电压三角形可得由电压三角形可得:2.2.功率关系功率关系功率关系功率关系储能元件上储能元件上的瞬时功率的瞬时功率耗能元件上耗能元件上的瞬时功率的瞬时功率 在每一瞬间在每一瞬间在每一瞬间在每一瞬间,电源提供的功率一部电源提供的功率一部电源提供的功率一部电源提供的功率一部分被耗能元件消耗掉分被耗能元件消耗掉分被耗能元件消耗掉分被耗能元件消耗掉,一部分与储能一部分与储能一部分与储能一部分与储能元件进行能量交换。元件进行能量交换。元件进

25、行能量交换。元件进行能量交换。(1)(1)瞬时功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率设：设：RLC+_+_+_+_(2)(2)平均功率平均功率平均功率平均功率P P （有功功率）（有功功率）（有功功率）（有功功率）单位单位:W总电压总电压总电流总电流u 与与 i 的相位差的相位差coscos 称为功称为功率因数，用来率因数，用来衡量对电源的衡量对电源的利用程度。利用程度。(3)(3)无功功率无功功率无功功率无功功率Q Q单位：单位：var总电压总电压总电流总电流u 与与 i 的相位差的相位差根据电压三角形可得：根据电压三角形可得：电阻消耗电阻消耗的电能的电能根据电压三角形可得：根据电压三角形可得：电感和

26、电电感和电容与电源容与电源之间的能之间的能量互换量互换(4)(4)视在功率视在功率视在功率视在功率 S S 电路中总电压与总电流有效值的乘积。电路中总电压与总电流有效值的乘积。单位：单位：VA 注：注：SNUN IN 称为发电机、变压器称为发电机、变压器 等供电设备等供电设备的容量，可用来衡量发电机、变压器可能提供的最的容量，可用来衡量发电机、变压器可能提供的最大有功功率。大有功功率。P P、Q Q、S S 都不是正弦量，不能用相量表示。都不是正弦量，不能用相量表示。都不是正弦量，不能用相量表示。都不是正弦量，不能用相量表示。阻抗三角形、阻抗三角形、电压三角形、电压三角形、功率三角形功率三角形

27、SQP将电压三角形的有效值同除将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形得到阻抗三角形将电压三角形的有效值同乘将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形得到功率三角形R例例1：已知已知:求求:(1)电流的有效值电流的有效值I与瞬时值与瞬时值 i;(2)各部分电各部分电压的有效值与瞬时值；压的有效值与瞬时值；(3)作相量图；作相量图；(4)有功功有功功率率P、无功功率、无功功率Q。在在RLC串联交流电路中，串联交流电路中，解：解：(1)(2)方法方法方法方法1 1：方法方法方法方法1 1：通过计算可看出：通过计算可看出：而是而是(3)相量图相量图(4)或或或或(4)呈容性呈容性方法方法方法方法2 2

28、：相量计算：相量计算：相量计算：相量计算解：解：第第5章章 三相电源的星形联结三相电源的星形联结(1)联接方式联接方式中性线中性线中性线中性线(零线、地线零线、地线零线、地线零线、地线)中性点中性点端线端线端线端线(相线、火线相线、火线相线、火线相线、火线)在低压系统在低压系统在低压系统在低压系统,中中中中性点通常接地，性点通常接地，性点通常接地，性点通常接地，所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。相电压相电压相电压相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的

29、电压线电压线电压线电压线电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压：端线与端线间的电压、Up+、UlNL2L3L1e1+e3+e2+(2)(2)线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系根据根据根据根据KVLKVL定律定律定律定律由相量图可得由相量图可得相量图相量图相量图相量图 30L1NL2L3e1+e3+e2+同理同理三相电源的三角形联结三相电源的三角形联结+L2L1L3负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路三相负载三相负载三相负载三相负载不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载：不满足不满足不满足不满

30、足 Z Z1 1 =Z Z2 2 =Z Z3 3 如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：Z Z1 1=Z Z2 2=Z Z3 3 如如如如三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机1.三相负载三相负载分类分类分类分类单相负载：单相负载：单相负载：单相负载：只需一相电源供电只需一相电源供电只需一相电源供电只需一相电源供电 照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载负载负载三相负载：三相负载：三相负载：三相负载：需三相电源同时供电需三相电源同

31、时供电需三相电源同时供电需三相电源同时供电 三相电动机等三相电动机等三相电动机等三相电动机等三相负载的联接三相负载的联接三相负载的联接三相负载的联接 三相负载也有三相负载也有三相负载也有三相负载也有 Y Y和和和和 两种接法。两种接法。两种接法。两种接法。2.负载星形联结的三相电路负载星形联结的三相电路线电流：线电流：线电流：线电流：流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流相电流：相电流：相电流：相电流：流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流结论：结论：结论：结论：负载负载负载负载 Y Y联联联联结时，线电结时，线电结时，线电结时，线电流等于相

32、电流等于相电流等于相电流等于相电流。流。流。流。Y:Y:三相三线制三相三线制三相三线制三相三线制Y Y0 0：三相四线制：三相四线制：三相四线制：三相四线制(1)(1)联结形联结形联结形联结形式式式式+Z2Z3Z1N NN N+N 电源中性点电源中性点N负载中性点负载中性点中线电流：中线电流：中线电流：中线电流：流过中性线的电流流过中性线的电流流过中性线的电流流过中性线的电流(2)(2)负载负载负载负载Y Y联结三相电路的计算联结三相电路的计算联结三相电路的计算联结三相电路的计算1)1)1)1)负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压负载端的线电压电源线电压2)

33、2)2)2)负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压负载的相电压电源相电压3)3)3)3)线电流相电流线电流相电流线电流相电流线电流相电流Y 联结时：联结时：4)4)4)4)中线电流中线电流中线电流中线电流负载负载负载负载 Y Y 联结带中性线时联结带中性线时联结带中性线时联结带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算可将各相分别看作单相电路计算可将各相分别看作单相电路计算可将各相分别看作单相电路计算+Z2Z3Z1N NN N+负载对称时负载对称时,中性线无电流中性线无电流,可省掉中性线。可省掉中性线。(3)(3)对称负载对称负载对称负载对称负载Y Y 联结三相电路的计

34、算联结三相电路的计算联结三相电路的计算联结三相电路的计算所以负载对称时，所以负载对称时，三相电流也对称。三相电流也对称。负载对称时，负载对称时，只需计算一相电只需计算一相电流，其它两相电流，其它两相电流可根据对称性流可根据对称性直接写出。直接写出。+Z2Z3Z1N NN N+1.联结形式联结形式 负载三角形联结的三相电路负载三角形联结的三相电路线电流线电流线电流线电流:流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流流过端线的电流相电流相电流相电流相电流:流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流流过每相负载的电流 、Z12Z23Z31L1L3L2+线电流不等于相电流线电流不等于相电流线

35、电流不等于相电流线电流不等于相电流(2)相电流相电流(1)负载相电压负载相电压=电源线电压电源线电压即即:UP=UL 一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称负载相电压始终对称负载相电压始终对称负载相电压始终对称,即即2.分析计算分析计算相电流：相电流：线电流：线电流：U UABAB=U UBCBC=U UCACA=U Ul l=U UP PZ12Z23Z31L1L3L2+2312313123123130负载对称时负载对称时负载对称时负载对称时,相电

36、流对称相电流对称相电流对称相电流对称，即，即，即，即23(3)线电流线电流为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即为此线电流也对称，即 。线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流线电流比相应的相电流滞后滞后滞后滞后3030 。三相功率三相功率无论负载为无论负载为无论负载为无论负载为 Y Y 或或或或联结，每相有功功率都应为联结，每相有功功率都应为联结，每相有功功率都应为联结，每相有功功率都应为 P Pp p=U Up p I Ip p coscos p p对称负载对称负载 联结时：联结时：对称负载对称负载Y联结时：联结时：相电压与相相电压与相电流的相位差

37、电流的相位差当负载对称时：当负载对称时：P=3Up Ipcos p所以所以总有功功率为总有功功率为总有功功率为总有功功率为 P P=P P1 1+P P2 2+P P3 3同理：同理：无论负载为无论负载为无论负载为无论负载为 Y Y 或或或或联结，每相无功功率都应为联结，每相无功功率都应为联结，每相无功功率都应为联结，每相无功功率都应为 Q Qp p=U Up p I Ip p sinsin p p总无功功率为总无功功率为总无功功率为总无功功率为 Q Q=Q Q1 1+Q Q2 2+Q Q3 3当负载对称时当负载对称时表观功率表观功率表观功率表观功率 S S=S S1 1+S S2 2+S S

38、3 3当负载对称时当负载对称时第第7章章 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动 起动性能起动性能 起动起动起动起动问题：问题：起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小。一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍倍;电动机的起动电动机的起动转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的(1.02.2)(1.02.2)倍。倍。倍。倍。大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近

39、负载的工作频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起动时造成热量积累，使电机过热后果：后果：后果：后果：原因：原因：原因：原因：起动：起动：起动：起动：n n=0 0，s=1,=1,接通电源。接通电源。接通电源。接通电源。起动时起动时起动时起动时 ，n n=0 0，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子感应电势转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流转子电流转子电流定子电流定子电流定子电流定子电流 起动方法起动方法(1)(1)直接起动直接起

40、动直接起动直接起动 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。简单，但起动电流大。直接起动。简单，但起动电流大。(2)(2)降压起动：降压起动：降压起动：降压起动：星形星形-三角形三角形(Y )换接起动换接起动自耦降压起动自耦降压起动（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机）(3)转子串电阻起动转子串电阻起动（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机）以下介绍降压起动和转子串电阻起动。以下介绍降压起动和转子串电阻起动。1.1.降压起动降压起动降压起动降压起动(1

41、)Y(1)Y 换接起动换接起动换接起动换接起动 降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的+起动起动起动起动U1U2V1V1W1W2+正常正常正常正常运行运行运行运行U1U2V1V2W1W2设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为(a)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。(b)Y 起动起动Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合Y-Y-换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题 正

42、常正常正常正常运行运行运行运行UlU1W2V2W1+U2V1UP 起动起动起动起动+Ul+U1W2V2W1U2V1(2)(2)自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动自耦降压起动L1L3L2FUQ Q Q2 2下合：下合：下合：下合：接入自耦变接入自耦变接入自耦变接入自耦变 压器，降压压器，降压压器，降压压器，降压 起动。起动。起动。起动。Q Q2 2上合：上合：上合：上合：切除自耦变切除自耦变切除自耦变切除自耦变 压器，全压压器，全压压器，全压压器，全压 工作。工作。工作。工作。合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关QQQ2 自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的

43、或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成联成联成联成 Y Y形不能采用形不能采用形不能采用形不能采用Y Y 起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。起动的鼠笼式异步电动机。熔断器熔断器熔断器熔断器FUFU交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器KMKM组合开关组合开关组合开关组合开关QQ按扭按扭按扭按扭SBSBSB1SB2 23 35热继电器热继电器热继电器热继电器FRFRMM3 3421第第1010章章 鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路1.1.1.1.直接起动直接起动直接起动直

44、接起动结构图结构图结构图结构图KMKMFUFUQ.M3FRFRSBSB2 2KMSBSB1 1FRFR主电路主电路主电路主电路控制电路控制电路控制电路控制电路1.1.1.1.直接起动直接起动直接起动直接起动KMKMKMFUFUQ.M3FRFRSBSB2 2KMSBSB1 1FRFR点动：点动：点动：点动：按下起动按钮，电动机运转，按下起动按钮，电动机运转，按下起动按钮，电动机运转，按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮松开起动按钮松开起动按钮松开起动按钮 ，电动机停转。，电动机停转。，电动机停转。，电动机停转。原理图原理图原理图原理图自锁触点自锁触点自锁触点自锁触点主电路主电路主电路主电路控制

45、电路控制电路控制电路控制电路时间继电器触点类型时间继电器触点类型时间继电器触点类型时间继电器触点类型断断 电电 式式常闭常闭断电断电后后延时闭合延时闭合常开常开断电断电后后延时断开延时断开通通 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电通电后后延时闭合延时闭合常闭常闭通电通电后后延时断开延时断开常闭触点常闭触点常开触点常开触点FUAB CB CKM2FR2FUM3AKM1FR1M3主电路主电路M1M1起动后起动后 M2 M2延时起动延时起动要求要求KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KT按按SB2 KM1 通电通电KT 通电通电延时延时

46、 KM2通电通电 M1 起动起动KT 断电断电 M2 起动起动第第第第1515章章章章 例：例：例：例：画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点直流通路用来计算静态工作点Q Q(IB、IC、UCE)对直流信号电容对直流信号电容 C 可看作开路（即将电容断开）可看作开路（即将电容断开）断开断开断开断开+UCCRBRCT+UBEUCEICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE用估算法确定静态值用

47、估算法确定静态值1.1.直流通路估算直流通路估算直流通路估算直流通路估算 I IB B根据电流放大作用根据电流放大作用2.2.由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算由直流通路估算I I I IC C C C U UCE CE 当当UBE UCC时，时，+UCCRBRCT+UBEUCEICIB由由由由KVL:KVL:U UCC CC=I IB B R RB B+U UBEBE由由由由KVL:KVL:U UCC CC=I IC C R RC C+U UCECE所以所以所以所以 U UCE CE=U UCC CC I IC C R RC C 例例例例1 1：用估算法计算静态工作点。用估算法计算静

48、态工作点。用估算法计算静态工作点。用估算法计算静态工作点。已知：已知：UCC=12V，RC=4k，RB=300k，=37.5。解：解：+UCCRBRCT+UBEUCEICIBibicicBCEib ib晶体三极管晶体三极管微变等效电路微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-rbeBEC 晶体管的晶体管的B、E之间之间可用可用rbe等效代替。等效代替。晶体管的晶体管的C、E之间可用一之间可用一受控电流源受控电流源ic=ib等效代替。等效代替。RBRCuiuORLRSes+对交流信号对交流信号对交流信号对交流信号(有输入信号有输入信号有输入信号有输入信号u ui i时的交流分量时的交流

49、分量时的交流分量时的交流分量)XC 0，C 可看作短可看作短路。忽略电源的内阻，路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看直流电源对交流可看作短路。作短路。短路短路短路短路对地短路对地短路交流通路交流通路交流通路交流通路 用来计算电压用来计算电压用来计算电压用来计算电压放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入放大倍数、输入电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻电阻、输出电阻等性能指标。等性能指标。等性能指标。等性能指标。+UCCRSesRBRCC1C2T+RLui+uo+uBEuCE iCiBiE2.2.放大电路的微变等效电路放大电路的微变等效电路放大电路

50、的微变等效电路放大电路的微变等效电路 将交流通路中的晶将交流通路中的晶将交流通路中的晶将交流通路中的晶体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等体管用晶体管微变等效电路代替即可得放效电路代替即可得放效电路代替即可得放效电路代替即可得放大电路的微变等效电大电路的微变等效电大电路的微变等效电大电路的微变等效电路。路。路。路。ibiceSrbe ibRBRCRLEBCui+-uo+-+-RSii交流通路交流通路交流通路交流通路微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路RBRCuiuORL+-RSeS+-ibicBCEii 分析时假设输入为分析时假设输入为分析时假设输入为分析时假设输