电工技术及应用课件2.4RLC串并联电路.ppt

尚辅网 / 2.4 RLC 串、并联电路 RLC 串联电路 RLC 并联电路 一、RLC 串联电路 电压、电流参考方向如图所示。 – + L – + u C R i uL uC uR – + – + 1. 电压、电流瞬时值关系 设 则 根据KVL可列出 I ? U ? UR ? ? UL ? UC ? 相量图 2. 电压、电流有效值关系 UL-UC ? U UR 电压三角形 阻抗： 阻抗角： ? 阻抗三角形 3. 阻抗 UL-UC ? U UR 4. 电压与电流的相位关系 电流与电压同相，电路呈电阻性。 电压超前电流，电路呈电感性； 电流超前电压，电路呈电容性； ? 5．瞬时功率和平均功率 电路的瞬时功率p为 电路的平均功率为 = UIcosφ 角又称为功率因数角。 称为功率因数， 6．无功功率 电路的无功功率为 由电压三角形图可得 7．视在功率 在交流电路中，端电压和电流有效值的乘积称为视在功率，用符号S表示。即 电源向电路提供的容量就是额定电压与额定电流的乘积，称为额定视在功率SN。 SN=UNIN 视在功率的单位是伏安(VA)或千伏安(kV·A)。 有功功率P、无功功率Q、视在功率S各代表不同的意义，各采取不同的单位。三者相互间的关系式为 ? P Q S L – + u R i 例1 如图所示，已知 ， ， ，求电路的电流 i 。 解：电路的阻抗 二、RLC并联电路 C L – + R 电压与电流参考方向如图所示。 1. 电压与电流瞬时值关系 设： 则： 根据KCL可列出 U ? I ? IR ? ? IC ? IL ? 相量图 2. 电压、电流有效值关系 IC-IL ? I IR 电流三角形 电压和电流的相位关系取决于电路参数（R、L、C）和电源频率。 3. 功率因数的提高 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。 在电源设备容量SN =UNIN 一定的情况下，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）。 设负载的有功功率为P、电源电压为U、角频率为ω，如果把功率因数从 提高到 ，理论分析和计算证明，需要的电容为 用户提高功率因数方法：感性负载采用电容并联补偿。 供电规则规定：高压供电的工业企业的平均功率因数不得低于0.95；其他单位不得低于0.9。 例2　有一台发电机的额定容量SN＝10 kV·A，额定电压UN＝220 V，角频率 rad/s，给一负载供电，该负载的有功功率P＝5 kW，功率因数 。试求：(1) 该负载所需的电流值，该发电机是否超载？(2) 在负载不变的情况下，将一个电容器与负载并联，使供电系统的功率因数提高到0.85，问需要并联多大的电容值？此时线路电流是多少？ 解： (1)负载电流　 发电机的额定电流　 (2) 当 时， 当 时， 故　 并联电容C后线路的电流　　 并联电容器后线路的电流由45.45 A下降到26.7 A，发电设备还可多并负载。 例3 当把一台功率 P =1.1 kW的电动机，接在频率50 HZ、电压220 V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 μF的电容器,电路的功率因数为多少？ C 解: – + R L 并联电容后： 60o IC ? I ? U ? IC ? 相量图 C – + R L 总电路功率因数提高了，电动机本身的情况没有变化。