分布参数电路课件_2

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,例：,室内1500m电线,f=,50 Hz,u,1,u,2,1500m,+,+,-,-,1500m的输电线处理为集总参数电路,延时时间,u,1,u,2,1.分布参数和分布参数电路,第19章 分布参数的电路,实际电路中,参数,具有,分布性，,必须考虑参数分布性的电路，,称为,分布参数电路。,例：室内1500m电线f=50 Hzu1u21500m+,1500km的输电线处理为分布参数电路,1500km的输电线,u,1,u,2,1500km,+,+,-,-,延时时间,1500km的输电线处理为分布参数电路1500km的输电线u,x,x+,d,x,d,x,x,u,s,负载,+,-,x,=0,i,2,x,G,0,d,x,C,0,d,x,R,0,d,x,L,0,d,x,u,2,i,(,x,t,),u,(,x,t,),x+,d,x,+,-,-,+,2.均匀传输线及其方 程,xx+dxdxxus负载+-x=0i2xG0dxC0dxR0,沿线电压减少率等于单位长度上,电阻和电感上的电压降。,沿线电流减少率等于单位长度上,漏电流和电容电流的和。,对,t,自变量给定初始条件：,u,(,x,0),i,(,x,0),对,x,自变量给定边界条件：,u,(0,t,),i,(0,t,),u,(,l,t,),i,(,l,t,),解出,u,i,沿线电压减少率等于单位长度上沿线电流减少率等于单位长度上对t,3 均匀传 输线的正弦稳态解,一.相量方程,t,=0,x,u,s,u,(,x,t,),i,(,x,t,),+,-,+,-,有效值和初相位是位移,x,的函数,3 均匀传 输线的正弦稳态解一.相量方程t=0 xu,代入方 程,单位长度串联阻抗,单位长度并联导纳,代入方 程单位长度串联阻抗单位长度并联导纳,为均匀传输线的传播系数,二.均匀传输线的正弦稳态解,两边对,x,求导,特征方程为：,解答形式为：,为均匀传输线的传播系数二.均匀传输线的正弦稳态解两边对x,Z,c,为特性阻抗(波阻抗),由边界条件确定A,1,，A,2,始端电压、电流已知,终端电压、电流已知,解答形式为：,Zc为特性阻抗(波阻抗)由边界条件确定A1，A2始,(1)已知始端(,x,=0)电压 、电流,将,x,=0 代入,(1)已知始端(x=0)电压,(2)已知终端(,x,=,l,)电压 、电流,将,x,=,l,代入方程,传输线上距始端距离,x,处电压、电流为,(2)已知终端(x=l)电压,+,-,+,-,0,x,+,-,l,x,x,x,0,l,+-+-0 x+-lxxx0l,解,例,已知一均匀传输线,Z,0,=0.427,79/km,频率,f,=50Hz。求距终端 900km处的电压和电流。,Y,0,=2.710,-6,90S/km，,x,=900km时,解例 已知一均匀传输线 Z0=0.42779,分布参数电路课件_2,4 均匀传输线上的行波,正弦稳态解为：,均匀传输线上的电压，电流可看成由两个分量组成,4 均匀传输线上的行波正弦稳态解为：均匀传输线上的电,第一项,瞬时值表达式为：,第一项瞬时值表达式为：,第二项,电压,电流,第二项电压电流,(1)固定一个位移,x,1,，,x,1,为至始端的距离,考察第一项,u,+,(2)固定一个时间,t,1,，电压沿线,分布为衰减的正弦波。,x,t,电压随时间正弦变化,u,i,即是时间,t,的函数又是位移,x,的函数,表示一个行波,(1)固定一个位移x1，x1 为至始端的距离考,两个问题：往那移？速度？,t=t,1,x,A,x,1,选两个,同相位的点观察,当,t=t,1,时，,A点在,x,1,处。,结论,波向,x,增加,的方向移动,A,x,1,+,x,v,当,t=t,1,+,t,时，,A点在,x=x,1,+,x,处,设,=0,两个问题：往那移？速度？t=t1xAx1选两个,相位速度,同相位点的移动速度为,x,v,u,+,为正向行波(入射波),u,+,为正向行波(入射波)：由始端向终端行进的波,相位速度同相位点的移动速度为xvu+为正向行波(入射波)u+,第二项,x,v,往,x,减少方向移动,由终端向始端行进的波称为反向行波(反射波),第二项xv往x减少方向移动由终端向始端行进的波称为反向行波(,均匀传输线上电压可以看成电压正向行波与电压反向行波的和,均匀传输线上电流等于电流正向行波与电流反向行波之差,参考方向,+,-,u,u,+,u,-,i,i,+,i,-,同理,均匀传输线上电压可以看成电压正向行波与电压反向行波的和 均匀,相量表示,5 传播系数和特性阻抗,原参数,R,0,/m,L,0,H/m,C,0,F/m,G,0,S/m,副参数,+,-,相量表示5 传播系数和特性阻抗原参数R0 /,传播系数,=,+j,设距始端,x,处的正向行波电压,设距始端,x,1,处的正向行波电压,波每行进一单位长度,幅值是原有幅值的 e,分之一，称,为衰减系数,相位落后,弧度，称,为相位系数,传播系数 =+j设距始端 x 处的正向行波电压,相位速度,相位速度,特性阻抗（波阻抗）,Z,C,特性阻抗等于同方向传播的电压波相量 与电流波相量之比,|,Z,C,|同向传播的电压波和电流波有效值的比,同向传播的电流波落后电压波的相位差,特性阻抗（波阻抗）ZC特性阻抗等于同方向传播的电压波相量 与,6.均匀传输线上波的反射系数,入射波：电源端向负载端传播的波,正向行波,反射波：负载端向电源端传播的波,反向行波,+,-,+,-,0,x,6.均匀传输线上波的反射系数入射波：电源端向负载端传播的,一.反射系数,n,定义：任一点,x,处反射波相量和入射波相量之比,终端,x,0,终端反射系数,一.反射系数 n定义：任一点 x 处反射波相量和入射,二.几种特殊情况,(1)终端接特性阻抗,Z,2,=,Z,C,n,=0 无反射波,+,-,+,-,0,x,二.几种特殊情况(1)终端接特性阻抗 Z2=,线上任一点的阻抗,0,x,电压、电流有效值沿线分布,U,2,I,2,x,=0,x,=,l,终端,始端,U,(,x,),I,(,x,),U,1,I,1,始端,线上任一点的阻抗0 x电压、电流有效值沿线分布U2I2x=,传输效率,功率,(2)终端开路,Z,2,=,n,=1 全反射,传输效率功率(2)终端开路 Z2=n=1,(3)终端短路,Z,2,=0,n,=,-,1 全反射(变号),(3)终端短路 Z2=0n=-1 全反射(变号),