非正弦交流电

上一页下一页返回结束上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电章目录第一节非正弦交流电的产生第二节非正弦交流电的分解第三节非正弦交流电的计算第七章非正弦交流电上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电教学要求教学要求1.了解非正弦交流电的产生。2.了解非正弦交流电的合成与分解。3.了解非正弦交流电的计算。上一页下一页返回结束一、电路中有几个频率不同的正弦电动势二、电路中有非正弦电动势三、电路中有非线性元件第七章非正弦交流电节目录第一节非正弦交流电的产生上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第1节非正弦交流电的产生1.两种非正弦交流电的波形。一、电路中有几个频率不同的正弦电动势上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第1节非正弦交流电的产生一、电路中有几个频率不同的正弦电动势2.最常见的是一个直流电源和一个正弦交流电源串联，再与一个线性电阻相接。tEEeEe11m010sintRERERei1m10sin电流和电阻两端的电压都不是正弦量。上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第1节非正弦交流电的产生如果电路中有非线性元件，这样的元件在外加电压变化时，电路中的电流不成正比例变化。三、电路中有非线性元件（一）铁心线圈是一种非线性元件，即使在它两端加上正弦电压，其电流也不是正弦电流。举例（二）晶体二极管是非线性元件，在半波整流电路中，利用其单向导电性，使流过负载的电流成为非正弦电流。上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第1节非正弦交流电的产生1.工业供电的交流发电机，由于沿电枢表面的磁感应强度不是严格按正弦规律分布，因此在发电机电枢绕组中的感应电动势也就很难保证是正弦波。二、电路中有非正弦电动势举例2.音频放大器中的信号电流是随声波变化规律而变化的，也不是正弦波。上一页下一页返回结束一、两个不同频率正弦交流电的合成二、非正弦交流电的分解三、常见非正弦波形第七章非正弦交流电节目录第二节非正弦交流电的分解上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第2节非正弦交流电的分解一、两个不同频率正弦交流电的合成不同频率的正弦波不能利用相量求其合成波，因而采用描图法求e1和e3的合成波e。设：tEesinm1tEe3sin31m331eee上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第2节非正弦交流电的分解一、两个不同频率正弦交流电的合成设：tEe5sin51m5tEe7sin71m7531eeee7531eeeee合成波形愈来愈接近的方波。上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电任何一个周期性的非正弦波都可以分解成为不同频率的正弦分量。二、非正弦交流电的分解tUtUtUu5sin513sin31sinmmm非正弦波的每一个正弦分量，称为它的一个谐波分量，简称谐波。与非正弦波同频的谐波叫基波或一次谐波。以后的各项称为高次谐波。频率是基波频率几倍的谐波，就称为几次谐波。第2节非正弦交流电的分解对于方波来说，它的谐波分量表示式为：数学推导和实验证明：上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电常见的非正弦波形如下三、常见非正弦波形第2节非正弦交流电的分解1.方波2.等腰三角波3.锯齿波4.正弦全波整流波5.方形脉冲6.正弦半波整流波上一页下一页返回结束一、非正弦交流电的有效值二、非正弦交流电的平均值三、波形因数与波顶因数第七章非正弦交流电节目录第三节非正弦交流电的计算四、非正弦交流电的功率上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电第3节非正弦交流电的计算一、非正弦交流电的有效值非正弦电流的有效值与正弦电流的有效值定义相同。即：非正弦电流、电压的有效值等于各次谐波有效值平方和的平方根。假设)2sin(2)sin(222110tItIIi)2sin(2)sin(222110tUtUUu则222120IIII222120UUUU上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电二、非正弦交流电的平均值非正弦交流电的平均值，就是指非正弦交流电在一个周期内绝对值的平均。第3节非正弦交流电的计算三、波形因数和波顶因数1.有效值与平均值之比，称为波形因数Kbx。pbxIIK2.最大值与有效值之比，称为波顶因数Kbd。IIKmbd上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电四、非正弦交流电的功率非正弦电流通过负载时，负载要消耗功率，此功率也称为平均功率。只有同频率的电压和电流谐波分量（包括直流电压和直流电流）才有平均功率。不同频率的电流和电压，不产生平均功率。第3节非正弦交流电的计算理论计算和实验都已证明：上一页下一页返回结束第七章非正弦交流电四、非正弦交流电的功率)2sin(2)sin(222110tItIIi)2sin(2)sin(222110tUtUUu22211100cosIUIUIUP那么，电路中消耗的功率应为：的相位差。为各次谐波电压与电流2,1第3节非正弦交流电的计算设:即：非正弦电路的功率就是各次谐波所产生的平均功率之和。