《功率因数的提高》PPT课件.ppt
3.5 功率因数的提高,1、对于RL串联电路,相量图为:,一、功率因数,电路的平均功率:,P=UR IR,=,=U I cos,2、对于RC串联电路,相量图为:,电路的平均功率:,P=UR IR,=,=U I cos,Ucos,I,Ucos,I,若已知 i=Imsint,若已知 i=Imsint,3、对于RLC串联电路,电路的平均功率:,P=UR IR,=Ucos I,=U I cos,相量图简化:,总之,,串联电路的平均功率均:,P=UR IR,=UI cos,有功功率,视在功率 S,功率因数,若已知 i=Imsint,二、为什么要提高功率因数,先看cos低,带来的问题,,电力电路中的用电负载,多为感性负载(如日光灯、电动机、电风扇),其等效电路为R、L串联,,0,cos 1,在不作改善的情况下,电力电路的cos总是较低。,P=U I cos=S cos,视在功率S表明电源的容量,,当S一定时,cos的高低,,影响着负载获得功率P的大小。,以电压为参考量时的相量图,P=UIcos,,1.cos低,输电线上的能量损失大,当U一定、P一定时,,P线耗=I2R线(增加),2.cos低、使电源负担增加,如:S=1000VA的电源,当负载为纯电阻时,,当负载为感性电路,且若cos=0.8时;,当负载为感性电路,且若cos=0.5时;,可见,S一定时,cos,P,电源能带的负载将减少,,或者说,P一定时,cos低,电源负担将加重。,I=P/Ucos(输电线上的电流),cosI,,cos=1.,P=S=1000瓦,P=0.8S=800瓦,P=0.5S=500瓦,三、提高功率因数的途径,在感性负载两端,并联补偿电容C,1.电路分析,感性负载的等效电路,电源必须输出1000VA的视在功率。,可见,cos低,电源负担加重,造成资源浪费,,为避免资源浪费,国家规定用电单位的cos=0.90.95,例如:给cos=0.5的交流电路提供P=500瓦的功率,,L,相量图:,L,并C前:,总的功率因数为cosL;,并C后:,相量图:,i和u的相位差为L,,i和u的相位差为;,相量图:,总功率因素为cos;,C,总电流 i 减小,总电流i=iL,1)cosL,2)IIL,总电流减小,,但负载所需的电流IL仍然不变,,负载照样正常工作,3)功率因数cos,原负载的功率因数仍为cosL,没有变。,使负载能量的存放,本来在负载和电源之间进行,,现在可以在 L、C 之间进行,减轻了电源的负担。,2、基本要点,输电线路的能量损耗减少,,是总电路对电源的表现,,IL,IR,现已知:U、P、cos1、cos,,从相量图知:,从电路图知:IC=U/XC=UC,令=得:,C=,L可从已知的cosL值求得;,可从并C后要求达到的cos中求得,(如cos=0.95,可得=18),=314,U=220V,P由所带负载可知;,3.补偿电容的计算,如何使总电路的cos达0.90.95。,sinL,sin,=,-,=,(tgLtg),(tg1tg),求C,其中:,IC=ILsinLI sin,Isin,ILsinL,