10正弦稳态电路的功率及功率因数的提高.pptVIP

第3章 正弦交流电路 正弦稳态电路的平均功率 正弦稳态电路的无功功率 正弦稳态电路的视在功率 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率因数 正弦稳态电路的功率守恒 习题 习题 习题 习题 习题 南京理工大学电光学院 电路 * 作 业 3-37 3-40 3.1 正弦交流电的基本概念 3.2 正弦量的相量表示法 3.3 正弦交流电路中的电阻元件 3.4 正弦交流电路中的电感元件 3.5 正弦交流电路中的电容元件 3.6 基尔霍夫定律的相量形式 3.7 阻抗和导纳 3.8 复杂正弦交流电路的分析与计算 3.9 正弦交流电路的功率及功率因数的提高 目 录 平均功率的两种计算方法 N0 . . + _ i u 若正弦稳态二端网络N0中不含独立源 无功功率的两种计算方法 N0 . . + _ i u 若正弦稳态二端网络N0中不含独立源 视 在 功 率 (表观功率) 即有： 反映电源设备的容量（可能输出的最大平均功率） 量纲：VA (伏安) : 功率三角形 P Q 注： 在工程上视在功率用来表示电源设备（变压器、发电机等）的容量，也可用来衡量发电机可能提供的最大平均功率（额定电压×额定电流） 功率因数及其提高 当正弦稳态一端口电路内部不含独立源时， 用λ表示， 称为该一端口电路的功率因数 工业生产中很多设备都是感性负载，感性负载的P、U一定 时，λ越小，由电网输送给此负载的电流就越大。这样一 方面要占用较多的电网容量，又会在发电机和输电线上引 起较大的功率损耗和电压降。所以需要提高λ的值. 提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的平均功率不变 提高功率因数的措施: 并联电容 C u i R + _ L + _ + _ 例：在f=50Hz, U=380V的交流电源上，接有一感性负载， 其消耗的平均功率P1=20kW, 其功率因数 。 求：线路电流I1; 若在感性负载两端并联一组电容器， 其等值电容为 ，求线路电流I及总功率因数 + _ . . jXL R . . 令 , 则 并联电容的作用：减小端口电流，提高功率因数 + _ . . . . jXL R 感性负载 工程上一般将功率因数提高到0.85~0.95 情况1： 欠补偿 补偿后电路 呈电感性 情况2 呈电阻性 从经济方面考虑，工程上一般不要求补偿到1。 情况3：过补偿 呈电容性 补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算 给定P、 , 要求将 提高到 ，求C = ? 功 率 守 恒 情 况 无功功率守恒： 瞬时功率守恒 : 平均功率守恒: 视在功率不守恒: 正误判断 对正弦二端网络，下列关系是正确的是： ？ ？ 答案：4，6 例：已知U=100V, P =86.6W, I = I1 = I2, 求R, XL , XC + _ . . . . R -jXC jXL 作出电路的相量图， 可见电流相量图为等边三角形 则： 3.38：已知 , R1 =5Ω, XL =5Ω，电路消耗的平均 功率P = 40W, 消耗的无功功率Q = -40Var。试求电阻R、 容抗XC和电压U。 . + _ . . R R1 -jXC 3.35：已知I1=22A, I2 =10A, I=30A, R1 =10Ω, f=50Hz。 试求电路参数R2和L；电路的功率因数 及P、Q、S。 + _ . . R1 R2 P1 cos?1 P2 cos?2 + _ 例：已知一个负载的 另一个负载的 求此电路的总功率因数 南京理工大学电光学院 电路