理论教育 非正弦周期电流、电压的平均值计算方法

非正弦周期电流、电压的平均值计算方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:按照平均值的一般定义可知,周期电流i和周期电压u的平均值分别为式中,I0和U0为整流平均值。若按照平均值的一般定义,对于非正弦周期量,当它的正负两个半周与横轴所包围的面积相等时,平均值为零,不便于测量和计算。因此,定义非正弦周期量绝对值在一个周期内的平均值为其平均值,即非正弦周期量的平均值等于该非正弦周期量绝对值的平均值。非正弦周期的平均值也可直接用电工仪表进行测量。

非正弦周期电流、电压的平均值计算方法

按照平均值的一般定义可知,周期电流i(t)和周期电压u(t)的平均值分别为

式中,I0和U0整流平均值。由傅里叶级数可知,I0和U0分别是电流i(t)和电压u(t)的直流分量。若按照平均值的一般定义,对于非正弦周期量,当它的正负两个半周与横轴所包围的面积相等时,平均值为零,不便于测量和计算。因此,定义非正弦周期量绝对值在一个周期内的平均值为其平均值,即非正弦周期量的平均值等于该非正弦周期量绝对值的平均值。所以,非正弦周期电流i(t)和周期电压u(t)的平均值Iav和Uav分别表示为

图9-9 正弦电流的平均值

按照上述定义,可求得正弦电流的平均值为(www.daowen.com)

它相当于正弦电流经全波整流后的平均值,如图9-9所示。

非正弦周期的平均值也可直接用电工仪表进行测量。但要注意的是,对于非正弦周期电流,当用不同类型的仪表进行测量时,会得到不同的结果,这是由于各类仪表的指针偏转角的含义是不同的:

(1)若用磁电式仪表(直流仪表)测量,由于这种仪表的指针偏转角θ与流过仪表线圈电流的直流分量成正比,即,故所得测量结果为非正弦电流的直流分量;

(2)若用电磁式或电动式仪表测量,由于这种仪表的指针偏转角θ与流过仪表线圈电流的有效值成正比,即,故所得测量结果为非正弦电流的有效值;

(3)若用全波整流磁电式仪表测量,由于这种仪表的指针偏转角θ与流过仪表线圈电流的平均值成正比,即,故所得测量结果为非正弦电流的平均值。

因此,在测量非正弦周期信号电压时,要正确地选择仪表,并注意不同类型仪表读数表示的含义。

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