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1、20 三月 20231 注意Q 越高，C2和 L2 越靠近 =1，同时峰值增高。|HC(j)|为低通函数，|HL(j)|为高通函数；当 Q时，才有峰值21 =C2，UC()获最大值；=L2，UL()获最大值。且UC(C2)=UL(L2)。1.00.5HC(j)1 o C2 L2HL(j)Q121第1页/共45页20 三月 202322.RLC并联谐振电路若外施电压一定，则电流最小；条件谐振频率特点导纳模最小，呈电阻性(阻抗模最大)；外施电流一定时，电压最大，且与电流同相位；IL和IC可能远大于总电流。Y 的虚部为0。0=LC1IL和 IC大小相等、方向相反、相互抵消。品质因数Q=0LG1=G1
2、LC=ISIL(j 0)=ISIC(j 0)0CG=.I.ICj Cj L1.IL.IGG .U+-.IS第2页/共45页20 三月 202333.实用的并联谐振电路.IC.I1 .U+-.IsRj Lj C1 0=LC11-LCR2Y(j 0)=LRCZ(j 0)=LRC在小损耗(R很小)情况下：Q 0LR=0CR1=R1CL=I1IS 0 LC1=ICIS品质因数为 电路发生谐振是有条件的，在电路参数一定时，满足：谐振时导纳很小，阻抗很大。R CL形式同串联谐振第3页/共45页20 三月 20234(1)优点展宽频带(有限数轴上，描绘较大频率范围)；用分段直线(渐近线)近似表示。将乘除变成
3、加减，绘制方便；5.Bode图及其绘制(难点)第4页/共45页20 三月 20235(2)心算法绘制要点当遇到 1时(在分子)，斜率改变+20dB/dec；当遇到 2时(在分母)，斜率改变-20dB/dec；一直延伸到坐标的最右端即可。H(j)=1+j/1j (1+j/2)将H(j)化为标准形式:若 j 在分子(微分环节)，在频率轴上依次标出转折频率 1、2、；确定起始段：是一条过(1，0)点，斜率为-20dB/dec的直线。本例由-20lg 决定 (积分环节)，过(1，0)点，斜率为+20dB/dec的直线。则起始段是一条直线从起始端开始向 增大的方向延伸:第5页/共45页20 三月 202
4、36-40-60-2020020lgH(j)dB 0.1 0.21320102103-90o-180o0o180o90oj j(j)-20dB/dec0dB/dec-20dB/dec 1 2|HdB|=-=-20lg +20lg|1+j /1|-20lg|1+j /2|相频特性可逐点描绘(关键点、易算点)，不赘述。3-40dB/dec回放结束第6页/共45页20 三月 2023711-6 滤波器简介1.滤波器的定义允许信号中特定的频率成分通过，极大地衰减或抑制其他频率成分，此类电路（或装置、系统）称之为滤波器。滤波器相当于频率“筛子”。+-U1(j)+-U2(j)H(j)第7页/共45页20
5、三月 202382.滤波器的作用将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比；滤掉不感兴趣的频率成分，提高分析精度；3.滤波器及其分类从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。按所用元件分：有源和无源二大类。无源：RC滤波器、LC滤波器、特殊元件构成的滤波器；(如压电陶瓷滤波器等)有源：利用运算放大器构成的滤波器。按所处理信号分：模拟滤波器和数字滤波器。第8页/共45页20 三月 20239几种滤波器的图片电网有源滤波器：抑止谐波、补偿无功功率。第9页/共45页20 三月 202310按滤波特性(根据频率特性)分：低通、高通、带通、带阻、可变通带滤波器等。o 1低通 o 1高通低通滤波器(L
6、PF)高通滤波器(HPF)第10页/共45页20 三月 202311带通滤波器(BPF)o 1带通 2 o 1带阻 2也称为“陷波器”。带阻滤波器(BEF)第11页/共45页20 三月 202312经典的无源滤波器利用L、C 彼此相反又互补的频率特性构成。LCG G型低通LCCLCLT型低通P P型低通带通滤波器L1C1C2L2L1C1C2L2带阻滤波器第12页/共45页20 三月 202313含集成运放的二阶低通有源滤波器R1R2uo+-+RCRCui滤波方式由赛伦 -凯于 1955年提出，因此也称为 Sallen-Key电路。第13页/共45页20 三月 202314第十一章结束第14页/
7、共45页20 三月 202315第十二章 三相电路知识结构框图对称三相电路相、线值关系星形连接三角形连接不对称三相电路计算中性点位移测量单相计算法三相电路的功率S、P、Q、cosj j、S第15页/共45页20 三月 202316难点1.三线三相制电路功率测量的二瓦计法；2.不对称三相电路的分析计算。&与其它章节的联系 三相电路可以看成是三个同频率正弦电源作用下的正弦电流电路，对它的计算，第九章正弦电流电路中所阐述的方法完全适用。重点1.相、线值(电压电流)的关系；2.三相电路的计算方法；3.三相电路的功率分析。第16页/共45页20 三月 20231712-1 三相电路 三相电路：由三相电源
8、、三相负载和三相输电线路三部分组成。在世界各国的电力系统中，供电方式绝大多数都采用三相制。原因是采用三相制供电比单相制供电有更多的优越性：发电方面：输电方面：配电方面：比单相电源可提高功率 50%；比单相输电节省钢材 25；用电设备：三相变压器比单相变压器经济结构简单、成本低廉、运行可靠、维护方便。且便于接入负载；第17页/共45页20 三月 202318三相电路的特殊性：以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。特殊的电源；特殊的负载；特殊的连接；特殊的求解方式。研究三相电路要注意其特殊性。第18页/共45页20 三月 2023191.对称三相电源的产生对
9、称三相电源由三相同步发电机产生。气轮发电机转子气轮发电机定子运行中的气轮发电机(火力发电)300MW第19页/共45页20 三月 202320燃烧室燃料锅炉循环水汽轮机发电机3000 r/min50Hz升压变压器超热高压蒸汽电能输出电能的产生-火力发电示意图有些国家是3600r/min60Hz第20页/共45页20 三月 202321 热电厂1 煤传送带2 加煤机3 粉碎机4 锅炉5 煤渣6 空气预热器 7 静电除尘8 烟囱9 汽轮机10 冷凝器11变压器12 冷却塔13 发电机14 输电线第21页/共45页20 三月 202322组装中的三峡电站首台机组水力发电站第22页/共45页20 三月
10、 202323三相同步发电机示意图定子三相绕组在空间互差 120o，当转子(磁极)以均匀角速度 转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。什么是对称三相电源 指三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差120o的正弦电源。AZBXCYSNI第23页/共45页20 三月 202324三相电源的产生示意图第24页/共45页20 三月 2023252.三相电源的表达形式(1)瞬时值表达式uA=2Ucos(t)uB=2Ucos(t-120o)uC=2Ucos(t+120o)(2)相量表示 .UA=U0o .UB=U-120o .UC=U120oA、B、C 三端称为始端，+-uAAX+-uBBY
11、+-uCCZ .UAo .UB120o .UC120o120oX、Y、Z 三端称为末端。相量图 第25页/共45页20 三月 202326(4)相序正序(顺序)负序(逆序)(3)波形图表示u t2p pp puAuBuCo 三相电源各相经过同一值(如最大值)的先后顺序。ABCAACB A相序的实际意义：M3 AB C123M3 AC B123正转反转第26页/共45页20 三月 202327(5)对称三相电源的特点以后不加说明，均指正序。uA+uB+uC=0 .UA+.UB+.UC=0不管是正序还是负序，对称三相电压满足：.UA .UB120o .UC120o120o .UA+.UB第27页/
12、共45页20 三月 2023283.三相电源的联接(1)星(Y)形联接三个电源的一端 X、Y、Z 汇集于一点 N，称中性点。NABC+-.UA+-.UB+-.UC+-+-.UB+-.UC .UABACNXYZN另一种画法第28页/共45页20 三月 202329(2)三角形()联接三相电源依次联接成一个回路，再从端子 A(Z)、B(X)、C(Y)引出端线。注意：形联接没有中性点，不能引出中线。+-uC-+uA-+uBBAC另一种画法+-uA+-uB+-uCABCXYZABC第29页/共45页20 三月 2023304.三相负载及其联接三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载，三相负
13、载也有二种联接方式。ZAZBZCA N C B A B C N ZAZBZC 当ZA=ZB=ZC时，称三相对称负载。(1)星(Y)形联接第30页/共45页20 三月 202331(2)三角形()联接ZABZBCZCAA C B A C B ZABZBCZCA 当ZAB=ZBC=ZCA时，称三相对称负载。第31页/共45页20 三月 2023325.三相电路三相电路就是由对称三相电源和三相负载联接起来所组成的系统。工程上根据实际需要可以组成：Y接电源Y接负载 接负载 接电源Y接负载 接负载注意 当电源和负载都对称时，称为对称三相电路。第32页/共45页20 三月 202333ZN+-+-.UB+
14、-.UC .UAABCNZZZN ZZZZZZZZZN .UC+-+-+BAC .UA .UB三相三线制：Y-、三相四线制：Y0-Y0，即Y-Y联接加中线。Y-Y、-、-Y。第33页/共45页20 三月 20233412-2 线电压(电流)与相电压(电流)的关系端线：始端A,B,C 三个端子的引出线。1.名词介绍+-+-+BAC .UA .UB .UCXYZ注意：联接无中线。也称相线，俗称火线。也称相线，俗称火线。中线：中性点中线：中性点 N 的引出线。的引出线。+-+-.UB+-.UC .UABACNXYZN俗称零线。俗称零线。第34页/共45页20 三月 202335+-+-+BAC .U
15、A .UB .UCXYZ 相电压：每相电源电压 .UA、.UB、.UC。线电压：端线与端线之间的电压线电压：端线与端线之间的电压 线电流：流过端线的电流线电流：流过端线的电流 .UAB、.UBC、.UCA。.IA.IB.IC .UAB .UBC .UCA+-+-.UB+-.UC .UABACNXYZN.IA.IB.IC .UAB .UBC .UCA.IA、.IB、.IC。任意两根火线之间的电压。任意两根火线之间的电压。流过火线的电流。流过火线的电流。第35页/共45页20 三月 202336 .UAN+-ZAZBZCA N C B .UCA-+ZABZBCZCAA C B 负载的相电压：每相负
16、载上的电压。负载的线电压：负载端线间的电压。线电流：流过端线的电流。相电流：流过每相负载的电流。.UAN,.UBN,.UCN .UAB,.UBC,.UCA .UAB,.UBC,.UCA.IA,.IB,.IC.Ia,.Ib,.Ic;.Iab,.Ibc,.Ica.IA.Ia.IA.Iab .UBC .UBC第36页/共45页20 三月 202337由KVL得：.UAB=.UAN-.UBN .UBC=.UBN-.UCN .UCA=.UCN-.UAN2.相电压和线电压的关系.IA.IB.IC .UAB .UBC .UCA+-+-.UB+-.UC .UABACNXYZN(1)Y形联接设：.UAN=U0o
17、 .UBN=U-120o .UCN=U120o=U-U-120o=U 330o=U-120o-U120o=U 3-90o=U120o-U=U 3150o第37页/共45页20 三月 202338利用相量图也能得到相电压和线电压之间的关系：.UAN .UBN .UCNN .-UBN .UAB30o .-UCN .UBC .-UAN .UCA由相量图得：.UBC .UAB .UAN .UBN .UCNN .UCA150o90oUAB=2 UANcos30o=UAN3线电压一般表示成 .UAB=.UAN 330o .UBC=.UBN 330o .UCA=.UCN 330o第38页/共45页20 三月
18、 202339 结论：对 Y 联接的对称三相电源若相电压对称，则线电压的大小等于相电压的3倍；线电压相位领先对应所谓的“对应”：对应相电压用线电压的第一个下标字母标出。.UAB .UAN .UBC .UBN .UCA .UCN .UBC .UAB .UAN .UBN .UCNN .UCA线电压也对称；相电压 30o。第39页/共45页20 三月 202340 注意(2)形联接+-+-+BAC .UA .UB .UCXYZ .UAB .UBC .UCA 线电压等于对应的相电压。.UA .UAB=.UB .UBC=.UC .UCA=以上关于线电压和相电压的关系也适以上关于线电压和相电压的关系也适用
19、于对称星型负载和三角型负载。用于对称星型负载和三角型负载。联接电源始端末端要依次相联：第40页/共45页20 三月 202341正确接法 .UA+.UB+.UC=0+-+-+-ABCXYZABC .UA .UB .UC.I .I=0电源中不会产生环流。.UA+.UB-.UC .UA+.UB+.UC-2 .UC=错误接法(某相接反)=-=-2 .UC.I 0电源中将产生环流。+-+-+ABCXYCABZ .UA .UB .UC=0第41页/共45页20 三月 2023423.相电流和线电流的关系(1)Y 联接联接线电流等于相电流。(2)联接联接.IA.IB.IC.IN+-+-.UB+-.UC .
20、UANZZZN .UC+-+-+.UA .UBZZZ.Ica.Iab.Ibc.IA.IB.IC.IA=.Iab-.Ica 3=-30o.Iab.Ibc.Ica.IA.IA.Iab30o第42页/共45页20 三月 202343 结论：线电流的大小等于相电流的3倍；线电流相位落后对应相电流 30o。.UC+-+-+.UA .UBZZZ.Ica.Iab.Ibc.IA.IB.IC.IC.IB.Iab.Ibc.Ica.IA.IA30o第43页/共45页20 三月 202344 两种接法和出线方式：三相接法有两种，一个三角一个星。三相电路的部分口诀N+-.UA+-.UB+-.UCBC+-uA+-uB+-uCXYZABC角接三相围一圈，三个顶点三相线。星接三尾联一点，联点叫做中性点。三首引出三相线，中点出线中性线。相线俗称叫火线，中线俗称叫零线。绿红ABCA黄第44页/共45页20 三月 202345感谢您的观看！第45页/共45页