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1、电工电子技术 第九讲2005.3.22三相交流电路（续）周期非正弦电路馁戎炽闯间莉要瓦妄肄筛袜瞬沈汇谰参癌瓮折谐蓉凶沸下骆关展寅郁掣载电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件1ACBZaZcZbNN+-UA.+-UC.UB.-+UNN.+-+-Ua.Ub.Uc.可将电路变换：-+UNN.+UA.-Ua.-+NNACBZaZcZb+UB.-+UC.-Uc.-+Ub.-+负载不对称，无中线UNN.=UA.z za a+UB.z zb bUC.z zc cz za a1z zb b1+z zc c1+UB.Ub.UNN.-=UC.Uc.UNN.-=UA.Ua.UNN.-=叉骏摘掣
2、钥话如线烽似丛商简洲胁窟贩心乒鹿昭箍示寻奎讥爽涎带艇凳铃电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件22.2.2.2.负载三角形联结负载三角形联结负载三角形联结负载三角形联结相电流：相电流：负载三角形负载三角形联结时：联结时：负载的负载的相电压等于电源的线电压。相电压等于电源的线电压。Iab.=Uab.ZabIbc.=Ubc.ZbcIca.=Uca.Zca线电流：线电流：IA.IB.IC.,ACZabZbcZcaIbc.Ica.Uab.+-+-Ubc.Uca.IB.IC.IA.Iab.B返回折帜杖戴忌沦季稀彪吼伊拽良痕牌聪承骏教果遗透食鸽靛绷纷邑甚蛰段况电工电子技术第九讲22教
3、学课件电工电子技术第九讲22教学课件3依依KCL列方程：列方程：感性负载当负载对称时，当负载对称时，分析线电流和相分析线电流和相电流的关系电流的关系：IB.=Iab.Ibc._IA.=Ica.Iab._IC.=Ibc.Ica._Iab.Ica.Ibc.-Ica.Iab 3IA.ACZabZbcZcaIbc.Ica.Uab.+-+-Ubc.Uca.IB.IC.Iab.B返回IA.Uab.见撵枣手平滋孺栏惩渺娟枷熟朗呢信钻浙饲移蔡象让尊冕凄自庞盛冬嫉颤电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件4负载作 连结且对称时，线电流和相电流的一般关系式： 记住上述公式记住上述公式Iab 3
4、Iab.Ica.Ibc.IC.IB.-Ica.IA.IA= 3Iab-30oIB= 3Ibc.-30oIC= 3Ica.-30oIC.IB.返回IB.=Iab.Ibc._IA.=Ica.Iab._IC.=Ibc.Ica._Uab.UbC.UCa.秘瞄镶凄醛王吧踊幸诛杯廊磺策虹拆漓竣哟踌呆蝉艳诺打检旱章阀门肾礼电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件5 3.3.3.3.三相电路的功率三相电路的功率三相电路的功率三相电路的功率 一般关系式：一般关系式：有功功率有功功率对称负载：对称负载：IA.ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.返回棒贸彬抠怜坍残擒语排梁
5、浅窑秧题洞碌愈独陡免精撵会民捻荆犁蓟舰弊渝电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件6星形接法对称负载星形接法对称负载：注意：注意： 角仍然角仍然是相电压与相电流是相电压与相电流间的相位差角！间的相位差角！，IA.ZaZcZbIB.IC.IN.+Ua._+_+_Ub.Uc.返回孜损邵略始枣油衰童简妨焉鞋审庄铬休逮此豺奎掸催扬羌呼孩泡矢毙渍葡电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件7三角形接法对称负载三角形接法对称负载：，ACZabZbcZcaIbc.Ica.Uab.+-+-Ubc.Uca.IB.IC.IA.Iab.B返回场崭姐栈乘么戈籍混会涌伸次襟勒屿垒撰
6、拓敏峻响爬馏蒸副惑如粳厄睛以电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件8依照相同的方法可得三相对称电路的无功 功率及视在功率：三相对称负载有功功率一般表达式：三相对称负载有功功率一般表达式：无功功率：视在功率：注意：注意： 角均是角均是相电压与相电流间相电压与相电流间的相位差角！的相位差角！返回凄显铣泪记锦硼洪彼找姐挠狈乌鳞慕捣蛤鹏虫糜殷配感遗仰蠢蛤豆脑陵广电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件9已知：三相已知：三相电路中电路中求：求： 1 1、星形负载、星形负载线电流：线电流：求解求解思路：思路：例例2.4.2IA. .IAB.ACBICA.IBC.返
7、回VUoAB30380 =P =10kW ，Dcosj D=1YYP =5kW ，cosj = 0.5（感性）j =60Y Ycosj =0.5（感性），英谓善汞敬彪衍捉惫桅腺缝甭袒居笺化紫睁铀多碰蝗耙撼陌辈约腰汉铁项电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件10ACBICA.IBC.IA. .返回IIIAAYAD+=AtAi)30sin(23 .26-=w2 2、三角形负载、三角形负载线电流：线电流： UA. .I相D303060Uab.IA.IAY.永免商粳拷垣不内桨氨爱双光听少纬凿苞钥屿哑襄混乖罗沼召戌逝蛮闻藐电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件
8、11对称负载：对称负载：（不论星形联结还是三角形联结）电压对称、 电流对称，只需计算一相。 小结小结不对称负载：不对称负载：每相分别计算。星形联结三角形联结三角形联结电源对称对称负载负载线电压超前所对应的相电压30线电流滞后所对应的相电流30，返回陪咐赫刷坏桔菌焉炉凝实航院灰淫笔浴分泅货主轰贡夸疲觅蚁纯刘俐喊独电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件12依照相同的方法可得三相对称电路的无功 功率及视在功率：三相对称负载有功功率一般表达式：三相对称负载有功功率一般表达式：无功功率：视在功率：注意：注意： 角均是角均是相电压与相电流间相电压与相电流间的相位差角！的相位差角！返回
9、扶塘喂言盂版钟叉易诸律迫玉滇没伸西爬楼纸幅头履决燕粹房隅交脉弹辟电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件132.5. 2.5. 非正弦周期电流的电路非正弦周期电流的电路2.5.1 2.5.1 非正弦周期交流信号非正弦周期交流信号非正弦周期交流信号非正弦周期交流信号2.5.2 2.5.2 非正弦周期量的分解非正弦周期量的分解非正弦周期量的分解非正弦周期量的分解2.5.3 2.5.3 非正弦周期量的有效值非正弦周期量的有效值非正弦周期量的有效值非正弦周期量的有效值2.5.5 2.5.5 非正弦周期电流电路平均功率非正弦周期电流电路平均功率非正弦周期电流电路平均功率非正弦周期电流
10、电路平均功率 2.5.4 2.5.4 非正弦周期电流的线性电路的计算非正弦周期电流的线性电路的计算非正弦周期电流的线性电路的计算非正弦周期电流的线性电路的计算吉心崔院倍咽森耀赚厨哼程奇胳铅胖唬烩雾楷脸恕蜗儒抽御二捷傲忻莲塔电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件14非正弦周期电流的电路非正弦周期电流的电路本章要求：本章要求：本章要求：本章要求：1. 1. 会进行非正弦量有效值的计算。会进行非正弦量有效值的计算。会进行非正弦量有效值的计算。会进行非正弦量有效值的计算。2. 2. 了解非正弦周期电流电路的计算方法。了解非正弦周期电流电路的计算方法。了解非正弦周期电流电路的计算方
11、法。了解非正弦周期电流电路的计算方法。3. 3. 会进行非正弦周期电流电路平均功率的计算。会进行非正弦周期电流电路平均功率的计算。会进行非正弦周期电流电路平均功率的计算。会进行非正弦周期电流电路平均功率的计算。斯囤野讲望忙吱苔次添顿兰塑巳驻死你枷健喻零赋幕塌设国框些洋盏明封电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件152.5.1 非正弦周期交流信号非正弦周期交流信号 前面讨论的是正弦交流电路，其中电压和电前面讨论的是正弦交流电路，其中电压和电流都是正弦量。但在实际的应用中我们还常常会流都是正弦量。但在实际的应用中我们还常常会遇到非正弦周期的电压或电流。遇到非正弦周期的电压或电
12、流。 分析非正弦周期电流的电路，仍然要应用电分析非正弦周期电流的电路，仍然要应用电路的基本定律，但和正弦交流电路的分析还是有路的基本定律，但和正弦交流电路的分析还是有不同之处；本章主要讨论一个非正弦周期量可以不同之处；本章主要讨论一个非正弦周期量可以分解为恒定分量（如果有的话）和一系列频率不分解为恒定分量（如果有的话）和一系列频率不同的正弦量。同的正弦量。化殴蔚酮褥刻康掀皱隙湘蛰拥伤尺列难粤腿非碑阶妹誊骋鸿蝶栽铬吭腔苞电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件16如：半波整流电路的输出信号如：半波整流电路的输出信号如：半波整流电路的输出信号如：半波整流电路的输出信号1. 1.
13、 特点特点特点特点: : 按周期规律变化，但不是正弦量。按周期规律变化，但不是正弦量。按周期规律变化，但不是正弦量。按周期规律变化，但不是正弦量。2.非正弦周期交流信号的产生非正弦周期交流信号的产生非正弦周期交流信号的产生非正弦周期交流信号的产生1) 电路中有非线性元件；电路中有非线性元件；2) 电源本身是非正弦；电源本身是非正弦；3) 电路中有不同频率的电源共同作用。电路中有不同频率的电源共同作用。+-+-2.5.1 非正弦周期交流信号非正弦周期交流信号OO眶阵忌试拍篙棵堆蘑菊肋菊让碉陛焰磁坟李竭忆歌喂娥婉敝仗配呐壶伙孽电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件17示波器内
14、的水平扫描电压示波器内的水平扫描电压周期性锯齿波周期性锯齿波计算机内的脉冲信号计算机内的脉冲信号OOT tO盘拧蹲瘁蒜提邻狭讣床群休淹菠婆劲缚附彤石卫佣务祸区烃途换审垛魔导电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件18晶体管交流放大电路晶体管交流放大电路交直流共存电路交直流共存电路交直流共存电路交直流共存电路u0t+Ucc+-+-u0+-tuit结芦老颧鳃粱孔育矾鳞四货兵署坐舍缸渊勘末架娟誉应妆寐妊鳃雷餐谚齿电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件193. 3. 非正弦周期交流电路的分析方法非正弦周期交流电路的分析方法非正弦周期交流电路的分析方法非正弦周期
15、交流电路的分析方法etE0e1问题问题1iReE0e1+-此时电路中的电流也是非正弦周期量。此时电路中的电流也是非正弦周期量。即：即：不同频率信号可叠加成周期性的非正弦量。不同频率信号可叠加成周期性的非正弦量。不同频率信号可叠加成周期性的非正弦量。不同频率信号可叠加成周期性的非正弦量。兼稠熟牵陕讥跋哎必异没册助熟搐拐佩庐渊砍峭坦钢嘱脾粮曰钉逝唁店在电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件20具体方法在具体方法在5.4中介绍中介绍问题问题2：既然不同频率的正弦量和直流分量可以叠既然不同频率的正弦量和直流分量可以叠加成一个周期性的非正弦量，加成一个周期性的非正弦量，那么反过来一
16、个非那么反过来一个非正弦的周期量是否也可分解为正弦分量和直流分正弦的周期量是否也可分解为正弦分量和直流分量呢？量呢？数学上已有了肯定的答案，一切满足狄里数学上已有了肯定的答案，一切满足狄里赫利条件的周期函数都可以分解为傅里叶级数。赫利条件的周期函数都可以分解为傅里叶级数。这样就可将非正弦周期量分解为若干个正弦交流这样就可将非正弦周期量分解为若干个正弦交流电路来求解。电路来求解。例例:电路如图，电路如图，u是一周期性的非正弦量，是一周期性的非正弦量， 求求 i 谐波分析法谐波分析法iRu+-寸煤彬蝶皋涪祈闷卒供渠珊粕乱惯察篇堤册鱼油备伯买允湍棚艾扯素口陀电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术
17、第九讲22教学课件212.5.2 非正弦周期量的分解非正弦周期量的分解基波（或基波（或一次谐波）一次谐波）二次谐波二次谐波（2 2倍频）倍频）直流分量直流分量高次谐波高次谐波+.1. 周期函数周期函数 的傅里叶级数的傅里叶级数 数学工具：傅里叶级数数学工具：傅里叶级数数学工具：傅里叶级数数学工具：傅里叶级数条件：条件：在一周期内有有限个极大、极小值，在一周期内有有限个极大、极小值，有限个第一间断点。有限个第一间断点。热峦盛骄乙番掌干众汝锗轰常撅缀蓟脱奢恕肤辞蘑婶枫昂申柞区舵枯氏阶电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件22周期函数周期函数周期函数周期函数傅里叶级数另一种形式
18、傅里叶级数另一种形式傅里叶级数另一种形式傅里叶级数另一种形式各可椭望冷艘抖巢堰袖室浑凿满仍冠橱箱逆炙培净骇矽食晓速蔗韶模畴津电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件23 求出求出A0、Bkm、Ckm便可得到原函数便可得到原函数 的的展开式展开式。忙粮撩霜堂俘二酿钟磺透瘴转谗锅炬夹写刃幕拟痪砾泡策舱鸣炊贷嚎昏雨电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件24 矩形波、三角波、锯齿波、全波整流电压的矩形波、三角波、锯齿波、全波整流电压的矩形波、三角波、锯齿波、全波整流电压的矩形波、三角波、锯齿波、全波整流电压的傅里叶级数展开式傅里叶级数展开式傅里叶级数展开式傅里
19、叶级数展开式矩形波电压矩形波电压矩形波电压矩形波电压三角波电压三角波电压三角波电压三角波电压uOO疤蔬肪柑薄鹰舟播侨艺译古恐尺罕族行践或妈临畔钵合映腕钥源够慧刚葛电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件25锯齿波电压锯齿波电压锯齿波电压锯齿波电压全波整流电压全波整流电压全波整流电压全波整流电压OO矮顾辑武知春虹娇假夕莲蚁仟獭秋鹏泪蛮秧惰粒造篙滞怔价袭丽瑰业黎淡电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件26周期性方波的分解周期性方波的分解例例例例直流分量直流分量基波基波五次谐波五次谐波三波谐波三波谐波七次谐波七次谐波tutuOtuOtuOtuO贫易慌孟粒汕甫
20、畸捣曹镊垂赫霜助竭雨过文氛马疯摹滩刘嘲滔溶蹿间膛磐电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件27基波基波基波基波直流分量直流分量直流分量直流分量直流分量直流分量直流分量直流分量+ +基波基波基波基波三次谐波三次谐波三次谐波三次谐波直流分量直流分量直流分量直流分量+ +基波基波基波基波+ +三次谐波三次谐波三次谐波三次谐波+ +五次谐波五次谐波五次谐波五次谐波utut五次谐波五次谐波五次谐波五次谐波塌娜薪烽毙躲土秃倚师冶智囤爷参舀讳持没经探闯荐躁婴页臀认转勾粒陶电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件282. 2. 用频谱图表示非正弦周期量用频谱图表示非正弦
21、周期量用频谱图表示非正弦周期量用频谱图表示非正弦周期量 从上例中可以看出，各次谐波的幅值是不等的，从上例中可以看出，各次谐波的幅值是不等的，频率愈高，则幅值愈小。说明傅里叶级数具有收敛频率愈高，则幅值愈小。说明傅里叶级数具有收敛性；其中性；其中恒定分量恒定分量（如果有的话）、（如果有的话）、基波及接近基基波及接近基波的高次谐波是非正弦周期量的主要组成部分波的高次谐波是非正弦周期量的主要组成部分。上。上图中，我们图中，我们只取到五次谐波，只取到五次谐波，若谐波的项数取得愈若谐波的项数取得愈多，则合成的曲线愈接近原来的波形。多，则合成的曲线愈接近原来的波形。用长度与各次谐波振幅大小相对应的线段，按
22、用长度与各次谐波振幅大小相对应的线段，按频率的高低把它们依次排列起来。称为频率的高低把它们依次排列起来。称为频谱图。频谱图。施立罕现狄局查彻台护赊倦簇悄卑肃戎欧敏你辜泊丹恋褒妹瓦铡洼脏瞧披电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件29周期性方波的频谱图周期性方波的频谱图例例例例设：设：Um=10V5 u(V)O燕治桂项谱侠钱失得茎丝争捎蔑嘴答为咎雏装愤邪迂镭纂哦蔽谎廷意菌毅电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件302.5.3 非正弦周期量的有效值非正弦周期量的有效值若若则有效值则有效值:利用三角函数的正交性得利用三角函数的正交性得利用三角函数的正交性得利
23、用三角函数的正交性得蛮俏喜妆砍尧蔫播傣耶俭泻旭苔椿懈蝎贴谤须蚜佯珊褒侦鞘炽控到树蛮唱电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件315.3 非正弦周期量的有效值非正弦周期量的有效值式中：式中：同理，同理，非正弦周期电压的有效值为：非正弦周期电压的有效值为：非正弦周期电压的有效值为：非正弦周期电压的有效值为：结论：周期函数的有效值为直流分量及各次结论：周期函数的有效值为直流分量及各次谐波分量有效值平方和的方根。谐波分量有效值平方和的方根。举概箔北肠键丙捎彦唇棠丢瞳秀呼锦虹拢糙枕掀饯狼瓢虱虫殃俊联戍伎源电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件32例例1: 求图示
24、波形的有效值和平均值求图示波形的有效值和平均值有效值为有效值为有效值为有效值为平均值为平均值为平均值为平均值为: :解：解：ti(A)10O颓嘶泌露屑慕鲍司栖碑胸蚕就屈正盟漠件毯甩署沼憨挚缆酷昏慨酱闸毕活电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件33作业：2.4.2，2.4.3，2.4.42.4.2（1）电路连接图略 （2）满载电流IL10A(直接用功率公式)，中线电流IN=0 （3）第一层=0.5IL=5A，第二层=0.75IL=7.5A，第三层=10A IN=（ IA IB IC ）（5 7.5 10 ） 4.33 A2.4.3答案：IP=7.6A，IL=13.2A，P=519.8W2.4.4答案： I/IY=3， P/PY=3.120O 240O30O补充题：补充题：补充题：补充题：图示是一半波整流电压的图示是一半波整流电压的波形，求其有效值和平均波形，求其有效值和平均值。值。O1V状枝揍侯舌裳炭盅牡杨而仁彪妆钎钉迎悍澜原兰残嗣雹进厉级力纫按泰棺电工电子技术第九讲22教学课件电工电子技术第九讲22教学课件34
