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第七章單相交流電路

第五節(jié)提高功率因數(shù)的意義及一般方法

1、內(nèi)容:有功功率與視在功率的比值。2、表達(dá)式:式中:——有功功率,W;——視在功率,V·A;——電源電壓u與電流i的相位差()

一、功率因數(shù)(cosφ),,P=S:這種情況發(fā)生在純電阻電路中,其無功功率Q=0。討論:功率因數(shù)角的大小對(duì)電源利用率的影響,,P=0:這種情況發(fā)生在純電感和純電容電路中,其無功功率Q=S。綜上:角越小,功率因數(shù)越高,說明電源功率的利用率越高。例:某臺(tái)單相交流發(fā)電機(jī)的額定電壓U=500V,額定電流I=100A。(1)它能提供的最大視在功率是多少?

S=UI=500×100=50000(VA)(2)若負(fù)載的電流與電壓同相(),則發(fā)電機(jī)能提供的有功功率為多少?

P=UIcosφ=500×100×1=50000(W)(3)若負(fù)載的功率因數(shù),則發(fā)電機(jī)能提供的有功功率為多少?

P=UIcosφ=500×100×0.5=25000(W)(4)若負(fù)載是純電感(,),則發(fā)電機(jī)能提供的有功功率為多少?

P=UIcosφ=500×100×0=0(W)二、提高功率因數(shù)的意義1.提高供電設(shè)備的利用率

分析:在供電設(shè)備的容量S一定的情況下,cosφ越大,有功功率P值越大,供電設(shè)備的容量利用率就越充分。2.減少輸電路的功率損耗

在負(fù)載消耗的P與電壓U一定的情況下,cosφ越低,供電線路的電流I越大,輸電線路的功率損耗越大。分析:三、提高功率因數(shù)的一般方法1.在感性負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)容量的電容器圖7-5-1并聯(lián)電容提高感性負(fù)載的功率因數(shù)并聯(lián)電容前(S斷開),總電流,且滯后于一個(gè)較大的

角,功率因數(shù)cos

較低。并聯(lián)電容后(S閉合),電容支路出現(xiàn)超前電壓90的電流。使總電流變?yōu)?。從相量圖知,并聯(lián)電容后,與的相位差減小為1,因1<,故cos1>cos,即整個(gè)電路的功率因數(shù)提高了。結(jié)論:并聯(lián)電容后,電路的總電流I減小,電路總功率因數(shù)增大。原感性支路的工作狀態(tài)不變,功率因數(shù)不變,電流不變。因?yàn)殡娐分械碾娮铔]有變化,所以消耗的有功功率也不變。2.提高用電設(shè)備自身的功率因數(shù)合理選用電動(dòng)機(jī)。

不要用大容量的電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)小功率負(fù)載(俗稱“大馬拖小車”)。應(yīng)盡量避免用電設(shè)備在輕載或空載狀態(tài)下運(yùn)行。因?yàn)橐话阌秒娫O(shè)備,例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī),在輕載時(shí),其cos

僅為0.2~0.3,而滿載時(shí)則可達(dá)0.8~0.85。四、小結(jié)1、提高功率因數(shù)的意義提高供電設(shè)備的利用率減少輸

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