5單相正弦交流電路的功率及功率因數(shù)提高的方法.ppt

1、單相交流電路分析應(yīng)用,單相正弦交流電路的功率表示及功率因數(shù)的提高,教學(xué)目標(biāo),單相正弦交流電路的功率,瞬時(shí)功率,平均功率（有功功率）,根據(jù)電壓三角形：,于是有功功率為 ：,無(wú)功功率,功率因數(shù)：,單相正弦交流電路的功率,單相正弦交流電路的功率,注意：,視在功率,單位為：伏安（VA）,有功功率、無(wú)功功率和視在功率的關(guān)系：,單相正弦交流電路的功率,由于平均功率P、無(wú)功功率Q及視在功率S三者所代表的意義不同，它們的單位也有區(qū)別。,功率電壓阻抗三角形,1.平均功率P、無(wú)功功率Q及視在功率S三者之間 的數(shù)值關(guān)系為,顯然，P、Q、S可以構(gòu)成一個(gè)直角三角形 功率三角形。,2.三個(gè)三角形都是相似形，它們具有一個(gè)

2、相同/ 。功率P、Q、S和阻抗 | Z |、R、X都不是正弦量，所對(duì)應(yīng)的三角形不能用相量表示。,3.電壓 、 和 是正弦量，所以電壓三角形的三邊是相量。,單相正弦交流電路的功率,求: (1)電路的感抗、容抗和復(fù)阻抗；,(2)電流有效值及瞬時(shí)值的表達(dá)式； (3)各部分電壓有效值及瞬時(shí)值的表達(dá)式； (4)作相量圖；(5)電路的功率P和Q。,例題,單相正弦交流電路的功率,(1) 感抗,容抗,復(fù)阻抗,RLC串聯(lián)電路，已知R=30, L=127mH, C=40F,電源電壓u=220 (sin314t+20)V,單相正弦交流電路的功率,(2) 電流有效值,電流瞬時(shí)值,電感端電壓,(3)電阻端電壓,電容端電

3、壓,單相正弦交流電路的功率,(4)相量圖如右所示：,(5)電路的功率,電路的無(wú)功功率,視在功率,單相正弦交流電路的功率,注意：,1.,2.功率求解的另一種方法：P由R提供，Q由L和C提供,例題,已知 一臺(tái)有鐵心的工頻加熱爐，其額定功率為100kW，額定電壓為380V，功率因數(shù)是0.707，試求 （1）該電爐的額定視在功率和無(wú)功功率 （2）設(shè)負(fù)載由電阻R和電感L串聯(lián)而成，求R和L。,（1）,（2）,單相正弦交流電路的功率,功率因數(shù)的提高,提高功率因數(shù)可以提高發(fā)電設(shè)備的利用率，并節(jié)約大量電能。,功率因數(shù)低的危害：,功率因數(shù)的提高,功率因數(shù)的提高,提高功率因數(shù)的常用方法：,并聯(lián)電容,由相量圖可以看出

4、，并聯(lián)電容后阻抗角減小了，功率因數(shù)提高了，電源與負(fù)載之間的能量互換減少了，這時(shí)電感性負(fù)載所需的無(wú)功功率大部分或全部由并聯(lián)的電容供給，也就是說(shuō)能量的互換主要或完全發(fā)生在電感性負(fù)載和并聯(lián)的電容之間。,并聯(lián)電阻,將電容與負(fù)載并聯(lián),并聯(lián)電容后的總電流要減小。,并聯(lián)電容后有功功率未變。,如果負(fù)載的原有功率因數(shù)為cos1，提高后的功率因數(shù)為cos，問(wèn)應(yīng)并聯(lián)多大的C？下面就討論這個(gè)問(wèn)題。,功率因數(shù)的提高,功率因數(shù)的提高,又因?yàn)?所以,為并聯(lián)電容前的電壓電流相位差,為并聯(lián)電容后的電壓電流相位差,由此可得：,有一電感性負(fù)載，其功率P=10KW，功率因數(shù)cos1=0.6，接在U=220V的電源上，電源頻率為50HZ。如要將功率因數(shù)提高到cos1=0.95，應(yīng)并聯(lián)多大的電容？電容并聯(lián)前后的