目录

  • 1 项目一 汽车直流电路
    • 1.1 任务一 电路基本物理量的测量
      • 1.1.1 知识点1电路和电路模型
      • 1.1.2 知识点2电路的基本物理量--电流
      • 1.1.3 知识点3电路的基本物理量--电压、电位、电动势
      • 1.1.4 知识点4电路的基本物理量--功率
    • 1.2 任务二 汽车电路基本元件及电源
      • 1.2.1 知识点5电阻元件
      • 1.2.2 知识点6电容元件
      • 1.2.3 知识点7电感元件
      • 1.2.4 知识点8电压源
      • 1.2.5 知识点9电流源
      • 1.2.6 知识点10电压源与电流源的等效变换
    • 1.3 任务三 基尔霍夫定律及其验证
      • 1.3.1 知识点11基尔霍夫电流定律
      • 1.3.2 知识点12基尔霍夫电压定律
    • 1.4 任务四 复杂直流电路的分析与验证
      • 1.4.1 知识点13电路状态及电阻的等效变换
      • 1.4.2 知识点14支路电流法
      • 1.4.3 知识点15叠加定理
      • 1.4.4 知识点16戴维南定理
    • 1.5 项目一总复习
    • 1.6 章节复习与测试
  • 2 项目二正弦交流电路
    • 2.1 任务一 正弦交流电
      • 2.1.1 正弦交流电与交流电路
      • 2.1.2 知识点17正弦交流电的瞬时值表示
      • 2.1.3 知识点18正弦交流电的相量表示
      • 2.1.4 相量的计算
      • 2.1.5 技能点3 正弦交流电测量
    • 2.2 任务二 单一参数的正弦交流电路
      • 2.2.1 知识点19纯电阻电路
      • 2.2.2 知识点20纯电感电路
      • 2.2.3 知识点21纯电容电路
    • 2.3 任务三 典型正弦交流电路的分析
      • 2.3.1 知识点22电阻、电感、电容串联电路
      • 2.3.2 知识点23用相量法分析正弦交流电路
      • 2.3.3 知识点24正弦交流电路的功率
    • 2.4 任务四 交流电路中的谐振
      • 2.4.1 知识点25串联谐振
      • 2.4.2 知识点26并联谐振
    • 2.5 任务五三相交流电路
      • 2.5.1 知识点27汽车三相交流电的产生与连接
      • 2.5.2 知识点28三相负载的连接
      • 2.5.3 知识点29三相电路的功率
    • 2.6 任务六 三相交流电路的测量
      • 2.6.1 知识点30三相电路电流与电压的测量
      • 2.6.2 知识点31三相电路功率的测量
    • 2.7 项目二总复习题
    • 2.8 本章节课件PDF版
  • 3 项目三汽车磁路及电磁器件
    • 3.1 任务一磁路的基本概念
      • 3.1.1 知识点32磁路的基本物理量
      • 3.1.2 知识点33磁性材料的性质和分类
      • 3.1.3 知识点34磁路的欧姆定律
      • 3.1.4 知识点35电磁铁
      • 3.1.5 知识点36继电器
    • 3.2 任务二 变压器
      • 3.2.1 知识点37变压器概述
    • 3.3 项目三作业
  • 4 项目四电动机
    • 4.1 任务一三相异步电动机的结构和工作原理
      • 4.1.1 知识点38三相异步电动机的构造
      • 4.1.2 知识点39三相异步电动机的工作原理
      • 4.1.3 知识点40 三相异步电动机的铭牌
    • 4.2 任务二三相异步电动机的起动、调速、反转和制动
    • 4.3 任务三 三相异步电动机的基本控制线路
      • 4.3.1 知识点41常用低压控制电器
      • 4.3.2 知识点42 三相笼型异步电动机的直接起动控制
      • 4.3.3 知识点43 三相异步电动机的行程控制
      • 4.3.4 知识点44 三相异步电动机的时间控制
    • 4.4 任务四 直流电动机
      • 4.4.1 知识点45 直流电动机的工作原理
      • 4.4.2 新能源汽车驱动电机
      • 4.4.3 直流电机拆解举例
    • 4.5 章节拓展与复习测验4
  • 5 项目五模拟电路基础
    • 5.1 知识点46电阻电容电感的分类与识别
  • 6 项目六数字电路基础
  • 7 项目七 整流电路
  • 8 项目八 智能汽车大赛资料
    • 8.1 参考视频
任务四 交流电路中的谐振


一、什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别


  交流电路负载具有电阻、电感和电容三个元件时,一般情况下,总电压与总电流之间都有一定的相位差。若改变电感、电容的数值或调节电源频率使总电压与总电流同相,则电路的功率因数等于1,这时的电路叫做谐振电路,这种现象就称为谐振。根据电路的不同接法,谐振分为串联谐振和并联谐振。在电子技术中谐振电路得到了广泛应用,但在电力系统中却会带来严重危害,需加以防止。

  串联谐振

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  如上图所示的RLC串联电路,在正弦电压U˙U˙的作用下,可知:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  上式中,若XL=XCXL=XC,则φ=0,电路的电压u与电流i同相,此时在串联电路中产生的谐振现象称为串联谐振。

  电路中出现串联谐振时有哪些特点呢?

  一、电路的阻抗最小,电流最大,谐振时电路的阻抗为:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  二、电压、电流同相,电路呈现电阻性,cosφ=L。并且电阻上的电压UR与电源电压U相等UR与电源电压U相等,而电感上的电压ULUL与电容上的电压UCUC相等,如果XL=XC?RXL=XC?R时,则电感电压、电容电压要比电阻电压高得多,即比电源电压U要高得多,所以串联谐振又叫做电压谐振。此时:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  当电感、电容的电压过高时,有可能击穿电感线圈和电容器的绝缘,而损坏电气设备。

  三、不需要电源供给无功功率,谐振时电感与电容之间进行能量交换。

  由于串联谐振时感抗XLXL和容抗XCXC相等,因此产生串联谐振的条件为:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  或:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  电路的谐振角频率:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  或电路的谐振频率:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别
 

  由上两公式可知,要使电路发生串联谐振,可以用改变电路参数L、C或改变电压频率的方法。当L、C一定时,改变ff使它等于f0f0,则电路就会产生谐振;如果电源的ff一定时,调节L、C,使ωL=1ωCωL=1ωC,也能使电路产生谐振。

  当RLC串联电路发生串联谐振时,电感或电容端电压与电源电压之比成为品质因数,用符号Q表示。

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  一般收音机的调谐电路Q值约在几十至几百之间。无线电接收设备中常利用串联谐振选择电台和抑制干扰信号。

  在电力工程中,RLC串联电路若发生串联谐振,当电感线圈或电容器两端谐振电压过高时,即会击穿电感线圈或电容器的绝缘,而损坏电气设备。

  并联谐振

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  上图a所示为电感线圈与电容器并联的交流电路,由于电感线圈具有一定的电阻,所以该电路可视为RL串联后与C并联的电路。在一定的条件下,此电路出现总电压与总电流同相,即cosφ=1时,则称该电路发生并联谐振。

  经分析,并联谐振产生的条件是当R很小时为:

  因此可求出并联谐振角频率及谐振频率为:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  电路出现并联谐振的特点:

什么是谐振?交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

  谐振时的阻抗为数值很大的纯电阻LLCLLC,因此电路总电流最小。

  由于电压与电流同相,电路呈现电阻性,会出现电感电流与电容电流相等并远远大于总电流的现象,因此,并联谐振又称电流谐振。

  与串联谐振相似,谐振时,各支路电流与总电流的比值也用品质因数Q表示,即:

  从上式可知,要使电路发生并联谐振,可以用改变电路参数L、C或改变电压频率的方法。当L、C 一定时,改变ff使它等于f0f0,则电路就产生谐振;如电源的ff一定时,调节L、C,使ωL=1ωCωL=1ωC,也能使电路发生谐振。

  在无线电技术中常利用并联谐振时阻抗高的特点来选择信号或排除干扰。

  串联谐振电路和并联谐振电路的特性

  一。。并;联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性:

  1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频电路。

  2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容。

  3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈。

  所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移。(即相位失真)

  二。串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性:

  1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波器。

  2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈感性,相当于一个电感线圈。

  3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容。

  rlc串联电路谐振特性

  (1)谐振时同向:入端阻抗为纯阻抗,即Z=R,阻抗值|Z|最小;当电压U一定时电流I和电阻电压UR达到最大值;

  (2)LC上的电压大小相等,相位相反,串联总电压为零,也称电压谐振,即,LC相当于短路;电源电压全部加在电阻

  电感电压和电容电压满足,

  

  令,称为品质因素,则

  (3)谐振时出现过电压:当r=ω0L=1/(ω0C )》》R时,Q》》1

  UL=UC =QU》》U

  图1 RLC串联谐振电路

  在如果1(a)所示的RLC串联谐振电路中,等效阻抗为

  

  当

  

  电路发生谐振。由上式求解出,称为谐振角频率;,称为谐振频率。谐振角频率或谐振频率是仅与电路参数L、C有关的参数。

  串联电路实现谐振的方式:

  (1)LC不变,改变ω:ω0由电路参数决定,一个R L C串联电路只有一个对应的ω0 ,当外加电源频率等于谐振频率时,电路发生谐振;


以上内容来自

http://m.elecfans.com/article/512449.html


二、上课课件参考