电力电子 第01章 绪论


参考:《电力电子技术》冬雷

电感伏秒平衡和电容安秒平衡

对于理想的电感和电容,首先我们有\(L\frac{{\rm d}i_L}{{\rm d}t}=u_L\)\(C\frac{{\rm d}u_C}{{\rm d}t}=i_C\),现在考虑若电路达到了稳态,那么一个周期内\(\Delta i_L\)\(\Delta u_C\)都应该是0:

\[\Delta i_L=\frac{1}{L}\int_0^Tu_L{\rm d}t=0V\cdot s\\ \Delta u_C=\frac{1}{C}\int_0^Ti_C{\rm d}t=0A\cdot s\\ \]

于是可以发现,达到稳态时,电感平均电压应该为0,电容平均电流应该为0,伏秒平衡和安秒平衡只是另一种表达方式而已。

三相电路基本知识

  • 星形连接

    工程电磁场_第五周作业_陆昊洋_1120192322_06011905 (1)_1

    \[\begin{aligned} \dot U_A、\dot U_B、\dot U_C&——相电压\\ \dot U_{AB}、\dot U_{BC}、\dot U_{CA}&——线电压\\ \dot I_{A}、\dot I_{A}、\dot I_{A}、\dot I_{AB}、\dot I_{BC}、\dot I_{CA}&——相电流/线电流 \end{aligned} \]

    • 当负载对称时,线电压相位超前对应相电压\(30^\circ\),幅值为\(\sqrt 3\)倍,原因见上右图。
    • 相电流等于线电流。
    • 按是否引出零线(N),分为三相三线制和三相四线制。
  • 三角形连接

    工程电磁场_第五周作业_陆昊洋_1120192322_06011905 (1)_2

    \[\begin{aligned} \dot U_A、\dot U_B、\dot U_C、\dot U_{AB}、\dot U_{BC}、\dot U_{CA}&——相电压/线电压\\ \dot I_{AB}、\dot I_{BC}、\dot I_{CA}&——相电流\\ \dot I_{A}、\dot I_{A}、\dot I_{A}&——线电流 \end{aligned} \]

    各个变量的名字让我纠结了蛮久,但从含义上来总结:

    • 相电压:三相中的一相电源的电压
    • 线电压:三相输出的两根线之间的压差
    • 相电流:流过三相中的一相电源的电流
    • 线电流:三相输出的一根线上流过的电流
    • 线电压等于相电压。
    • 当负载对称时,线电流落后对应相电流\(30^\circ\),幅值为\(\sqrt{3}\)倍。
  • 功率

    用下标\(p\)表示“相”上的量,用下标\(l\)表示线上的量。对比两种接法,发现它们都满足

    \[P=3U_pI_p=\sqrt 3U_lI_l \]

其它

  • 总畸变率:谐波的平方和与基波之比

    \[THD=\frac{\sqrt{\sum\limits_{i=2}^\infty A_i^2}}{A_1} \]