1、指针式万用表的设计电路分析中的常用定理及应用 电路分析与实践项目化教程电路分析与实践项目化教程 CONTENTS目录最大功率传输定理的引入12 最大功率传输定理的内容3最大功率传输定理的应用电路分析与实践项目化教程电路分析与实践项目化教程一、最大功率传输定理的引入一、最大功率传输定理的引入电阻负载如何从电路中获得最大功率？一、最大功率传输定理的引入一、最大功率传输定理的引入电阻负载如何从电路中获得最大功率？戴维南等效最大功率传输定理 含源线性单口网络向可变负载电阻传输最大功率的条件是：负载电阻与单口网络的等效电阻相等。最大功率匹配条件:负载匹配时的最大功率：二、最大功率传输定理的内容二、最大功
2、率传输定理的内容0RRLoococLoLRUURRRP4)(222max6 （6 6）PTCPTC起动器起动器 图图3-22 3-22 用用PTCPTC起动的单相异步电动机起动的单相异步电动机 PTC PTC起动器又称半导体起动器，具有正温度系数的热敏电阻器起动器又称半导体起动器，具有正温度系数的热敏电阻器件，具有在陶瓷原料中掺入微量稀土元素烧结后制成的半导体晶件，具有在陶瓷原料中掺入微量稀土元素烧结后制成的半导体晶体结构。它具有体结构。它具有随温度的升高而电阻值增大随温度的升高而电阻值增大的特点，有着无触点的特点，有着无触点开关的作用。开关的作用。PTC PTC元件与起动绕组串联，电机起动时
3、，元件与起动绕组串联，电机起动时，PTCPTC元件的温度较低元件的温度较低，电阻值较小，可近似为通路。电机起动电流很大（正常运转电，电阻值较小，可近似为通路。电机起动电流很大（正常运转电流的流的5-75-7倍），倍），PTCPTC元件在大电流作用下温度升高达临界温度元件在大电流作用下温度升高达临界温度(约约100100o oC)C)，元件的电阻值增大至几十千欧，使电流难以通过，可近，元件的电阻值增大至几十千欧，使电流难以通过，可近似为断路。此时，与之串联的起动绕组相当于断路，而运行绕组似为断路。此时，与之串联的起动绕组相当于断路，而运行绕组继续使电动机正常运行。继续使电动机正常运行。7 3 3
4、、单相交流电动机的工作原理、单相交流电动机的工作原理 单相异步电动机的主绕组通入单相交流电，产生强弱和方向单相异步电动机的主绕组通入单相交流电，产生强弱和方向像正弦交流电作周期性变化的脉动磁场。像正弦交流电作周期性变化的脉动磁场。为使电动机能自动起动，定子铁心槽里嵌放两个绕组（主绕为使电动机能自动起动，定子铁心槽里嵌放两个绕组（主绕组和辅助绕组），辅助绕组与主绕组在定子铁心槽中相差组和辅助绕组），辅助绕组与主绕组在定子铁心槽中相差9090电角电角度。度。图图3-23 3-23 脉动磁场脉动磁场 图图3-24 3-24 电容式电动机接线电容式电动机接线8 为使两相绕组中的电流有一个相位差，可在辅
5、助绕组中串接为使两相绕组中的电流有一个相位差，可在辅助绕组中串接电容、电阻进行移相。电容、电阻进行移相。下面以辅助绕组串入电容的单相电动机为例，如图下面以辅助绕组串入电容的单相电动机为例，如图3-243-24所示所示。辅助绕组辅助绕组WAWA与电容与电容C C串联后同主绕组串联后同主绕组WMWM并联，再接入电源。并联，再接入电源。电动机接通电源时，因辅助绕组电路为容性（电容量应足够电动机接通电源时，因辅助绕组电路为容性（电容量应足够大），故电流大），故电流i iA A超前电源电压一定角度，而主绕组电路为感性，超前电源电压一定角度，而主绕组电路为感性，故电流故电流i iM M滞后电源电压一个角度
6、。滞后电源电压一个角度。只要电容器选择适当，就能使只要电容器选择适当，就能使i iM M滞后滞后i iA A9090。相位差相位差9090的两个电流的两个电流i iM M和和i iA A分别通入空间相差分别通入空间相差9090电角度的两电角度的两个绕组，将产生一个旋转磁场个绕组，将产生一个旋转磁场。转子在该旋转磁场的作用下，获得起动转矩而旋转。转子在该旋转磁场的作用下，获得起动转矩而旋转。9图图3-25 3-25 单相电动机旋转磁场单相电动机旋转磁场 4 4、单相异步电动机的调速方法、单相异步电动机的调速方法 （1 1）串电抗器调速）串电抗器调速 在电动机的电源线路中串联起分压作用的电抗器来调
7、节电抗在电动机的电源线路中串联起分压作用的电抗器来调节电抗值，值，从而改变电动机两端的电压，达到调速目的。从而改变电动机两端的电压，达到调速目的。串电抗器调速结构简单、容易调整调速比，但耗材多、体积串电抗器调速结构简单、容易调整调速比，但耗材多、体积大。大。负载匹配时的传输效率 在负载获得最大功率时，传输效率却只有50%，其中的一半功率都消耗在电源的内部了！二、最大功率传输定理的内容二、最大功率传输定理的内容%502)(022LLLLRRRRIRI例：电路如图所示，试求：（1）电阻R获得的最大功率是多少？（2）电路的功率传递效率为多少？三、最大功率传输定理三、最大功率传输定理的应用的应用三、最
8、大功率传输定理三、最大功率传输定理的应用的应用解：（1）断开负载R，求得单口网络的戴维南等效电路：Vuoc833624236360R当电阻 时获得最大功率:20RRWRupoc82484202max三、最大功率传输定理三、最大功率传输定理的应用的应用解：（2）求电源所产生的功率 ：求得电路的传输效率：SPAis6442323624624WiPS17624S课后练习题：为何值时能获得最大功率，并求最大功率的值 三、最大功率传输定理三、最大功率传输定理的应用的应用LR2022-8-152022-8-152022-8-152022-8-152022-8-152022-8-152022-8-152022-8-152022-8-152022-8-15一、一、二、二、电力系统：要求尽可能地提高效率，以便充分利用能源，因而应使负载电阻远大于电源内阻，不允许负载匹配的情况出现。电子、信息工程：要求获得最大功率，效率属于次要求，因而应使负载工作在匹配状态下，以获得最大功率。最大功率传输定理最大功率传输定理
