线性负载和非线性负载.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流线性负载和非线性负载.精品文档.线性负载和非线性负载是电路中两种基本负载,在UPS设备和电路中常遇到这两种负载,特别是非线性负载。因此,对这两种负载的特征和区别应有清晰明确的认识。本文对线性负载和非线性负载分别做了说明,从二者表现出来的区别就是:“二者都施加正弦电压时,线性负载的电流是正弦的,非线性负载的电流是非正弦的。”但是在现实中,常常可以看到混淆电工基本概念的地方。主要是把功率因数的概念混在里面,认为只有纯电阻负载是线性负载,而非纯阻性负载则统统是非线性。1、线性负载的定义和特征在我国UPS的国标GB/T7260-3中对线性负载有明确的
2、定义“3.2.6线性负载linear load当施加可变正弦电压时,其负载阻抗(Z)恒定为常数的那种负载。”在交流电路中,负载元件有电阻R、电感L和电容C三种,它们在电路中所造成的结果是不相同的。在纯电阻电路中,正弦电压U施加在一个电阻R上,则产生电流I也是正弦性的,电流I与电压U相位是相同的:电压U=Umaxsint,则I=Imaxsint,电流的有效值I=U/ZR(ZR=R,称为电阻)。电流通过电阻发热,电能转换为热能,即P=UI=I2ZR=I2R,Q=0。在纯电感电路中,正弦电压施加在一个电感线圈上,因电流是交变的,造成在线圈中产生感应电势,使得电流虽然仍然是正弦的,但相位上却滞后电压9
3、0(电角度为/2):电压U=Umaxsint,则I=Imaxsin(t-/2),电流的有效值I=U/ZL(ZL=XL=L=2fL,称为感抗,L为线圈的自感系数)。电流在电路中流动,在线圈中将电源的电能转换为磁能,然后又把磁能转换为电能返回电源,即P=0,Q=UI=I2XL。在纯电容电路中,正弦电压施加在一个电容器上,因电流携带电荷积累在电容的极板上产生电容电压,使得电流虽然仍然是正弦的,但相位上却超前电压90(电角度为/2):电压U=Umaxsint,则I=Imaxsin(t+/2),电流有效值I=U/ZC(ZC =XC=-1/C=-1/2fC,称为容抗,C为电容器的电容值)。电流在电路中流动
4、,将电源的电能带到电容器中,转换为电场能量,然后又把电场能量转换为电能返回电源。即P=0,Q=UI=I2XC。在RLC线性负载电路上,施加正弦性电压,则电流仍然是正弦性的,但是电流与电压之间的相位关系,既不是同相也不是相差90,而是相差一个角:电压U=Umaxsint,则I=Imaxsin(t),电流有效值I=U/Z(Z2=R2+X2,称为阻抗,其中X= XL + XC,称为电抗,阻抗、电抗和电阻构成阻抗三角形)。相位差角是由负载中的R、L、C参数决定的,感性时为正,容性时为负,阻性时为零,tan=X/R。在RLC线性负载电路中,S=UI,P=UIcos,Q=UIsin,S2=P2+Q2,三者
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- 线性 负载 非线性
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