4.6 正弦交流电路中的功率.ppt

+ N _ 瞬时功率: 一、瞬时功率 设无源单口网络的电压、电流参考方向一致，其正弦 电压、电流分别为： 第六节 正弦交流电路的功率 其中： 二、平均功率与功率因数 固定不变 随时间变化，是由电路中储能元件引起，如电感元件中磁场能与电能的交换。 平均功率P（有功功率：瞬时功率在一个周期内的平均值） 电压与电流的相位差角 功率因数 瞬时功率 平均功率 u ? t 0 i p 0 ? t P=U I R – + u i 电阻元件： 电感元件： u i ? t 0 p ? t 0 + + – – 电感不消耗功率，它是储能元件 电容元件： 电容不消耗功率，也是储能元件。 对于RLC构成的无源网络,只有电阻吸收有功功率。设网络中共有 n 个电阻 ，则： 三、无功功率Q 电感元件、电容元件实际上不消耗功率，只是和电源之间存在着能量互换，把这种能量交换规模的大小定义为无功功率。 无功功率单位：乏(Var) 电阻元件： 电感元件： 电容元件： 无源单口电路吸收的无功功率： 由于RLC构成的无源网络中 四、复功率及视在功率 定义复功率为： 它的实部为有功功率，虚部为无功功率。其计算公式 表示电流相量的共扼复数。 视在功率定义：复功率的模，即 是： 电气设备的容量： 视在功率、有功功率、无功功率三者的关系： ? 功率三角形 u与i 的相位差角 （VA） 例1 R、L、C串联交流电路如图所示。已知R=30?、 L=254mH、C=80?F， 。 求：电路的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数。 解: – + L – + u C R i uL uC uR – + – + 视在功率 有功功率 无功功率 功率因数 五、功率因数的提高 在电力系统中，大多数负载是感性负载，一般功率因数比较低。 功率因数低的危害 1. 电源设备的容量不能充分利用 2. 增加输电线路的功率损耗 在P、U一定的情况下， cos? 越低，I 越大，线路 损耗越大。 ，功率因数越低，P越小，设备得不到充分利用 （功率因数的高低完全取决于负载的参数）。 在电源设备容量 一定的情况下 为此，我国电力行政法规中对用户的功率因数有明确的规定（0.85以上）。 用户提高功率因数方法：感性负载采用电容并联补偿。 例2： 当把一台功率 P=1.1KW的电动机，接在频率50HZ、电压220V的电路中，电动机需要的电流为10A 试求（1）电动机的功率因数； （2）若在电动机的两端并联一只C=79.5微法的电容器,电路的功率因数为多少？ C 解: L – + R 并联电容后： 600 IC ? I ? U ? IC ? 相量图 总电路功率因数提高了，电动机本身的情况没有变化。