理论教育 导纳法分析并联电路

导纳法分析并联电路

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:但若对三条支路以上的并联电路,用式计算等效复阻抗太烦琐,用阻抗法分析并不方便。式中称为电路的复导纳。图4-52例4.23的电路图所以 Y=Y1+Y2+Y3= S= S=0.241∠4.76° S 导纳角φ′=4.76°>0,该电路呈容性。例4.24 电路如图4-53所示,已知u=311 sin 314t V,试求总电流i及电压ucd。由已知U˙=220∠0°V图4-53例4.24的电路图

导纳法分析并联电路

但若对三条支路以上的并联电路,用式(4.50)计算等效复阻抗太烦琐,用阻抗法分析并不方便。因此,在分析和计算时常利用复导纳。

1.复导纳

复导纳就是复阻抗的倒数,用Y表示,单位为西门子(S),同复阻抗一样,复导纳也是复数,但它不是相量。即

即导纳等于对应阻抗的倒数,导纳角等于对应阻抗角的负值。

当电压电流关联参考方向时,采用复导纳后,相量形式的欧姆定律就变为

2.用导纳法分析并联电路

将图4-46中的复阻抗都转化为复导纳后,各条支路电流为

3.RLC并联电路的分析

如图4-50所示电路中,选定的参考方向如图所示,则各支路的复导纳为

图4-50 RLC并联电路

各条支路的电流为

由KCL得总电流为

式(4.52)为RLC并联电路欧姆定律的相量形式,也就是伏安特性(VAR)的相量形式。

式(4.52)中

称为电路的复导纳。其中导纳表示了电路中总电流和端电压的有效值的关系,导纳角φ′=ψiu表示了总电流与端电压的相位差,即总电流超前于端电压的角度。(www.daowen.com)

而B=BC-BL称为电路的电纳(admittance),其值也可为正可为负。B值的正负决定了导纳角φ′的正负,利用电纳的正负也可判断电路的性质:

①当B>0,即BC>BL,这时,IL<IC,导纳角φ′>0。总电流超前于端电压的角度为φ′,电路呈电容性。以为参考相量,作出相量图如图4-51(a)所示。

② 当B<0,即BC<BL,这时,IL>IC,导纳角φ′<0。总电流滞后于端电压的角度为。以为参考相量,作出相量图如图4-51(b)所示。

③当B=0,即BC=BL,这时,IL=IC,导纳角φ′=0。其相量图如图4-51(c)所示。此时电路中电容的作用和电感的作用相互抵消,总电流I˙与端电压U˙同相,电路呈电阻性,这种情况称作“并联谐振”。

图4-51 RLC并联电路的相量图

例4.23 如图4-52所示并联电路中,已知端电压u=,R1=10 Ω,R2=8 Ω,R3=6Ω,XL= 6 Ω,XC= 8 Ω,试求:Ω

(1)总导纳Y,并判断电路的性质;

(2)各支路电流和总电流;

(3)电路的有功功率无功功率和视在功率。

解:选的参考方向如图所示。

由已知=220∠-30°V。

图4-52 例4.23的电路图

所以 Y=Y1+Y2+Y3=(0.1+0.08-j0.06+0.06+j0.08) S=(0.24+j0.02) S=0.241∠4.76° S 导纳角φ′=4.76°>0,该电路呈容性。

例4.24 电路如图4-53所示,已知u=311 sin 314t V,试求总电流i及电压ucd

解:选定u、i、i1、i2、ucd的参考方向如图所示。

由已知U˙=220∠0°V

图4-53 例4.24的电路图

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