功率因數(shù)的提高

1、1、對于、對于RL串聯(lián)電路串聯(lián)電路UI相量圖為：相量圖為：RLiU+- -UL 電路的平均功率：電路的平均功率：P= UR IR=U I cos 2、對于、對于RC串聯(lián)電路串聯(lián)電路UURI相量圖為：相量圖為：UC 電路的平均功率：電路的平均功率：P= UR IR=U I cos RCiU+- -URUcos IUcos I若已知若已知 i=Imsint若已知若已知 i=Imsint3、對于、對于RLC串聯(lián)電路串聯(lián)電路UIUX 電路的平均功率：電路的平均功率： P= UR IR=Ucos I =U I cos URURLCi+- -相量圖簡化：相量圖簡化：串聯(lián)電路的平均功率均：串聯(lián)電路的平均功率

2、均：P = UR IR= UI cos 有功功率有功功率視在功率視在功率 S功率因數(shù)功率因數(shù)若已知若已知 i=Imsint二、為什么要提高功率因數(shù)二、為什么要提高功率因數(shù)先看先看cos 低，帶來的問題，低，帶來的問題，電力電路中的用電負載，多為感性負載電力電路中的用電負載，多為感性負載（如日光燈、電動機、電風扇（如日光燈、電動機、電風扇）其等效電路為其等效電路為R、L串聯(lián)，串聯(lián)， 0，cos 1,在不作改善的情況下，電力電路的在不作改善的情況下，電力電路的cos 總是較低。總是較低。P = U I cos = S cos 視在功率視在功率S表明電源的容量，表明電源的容量，當當S一定時，一定時，

3、 cos 的高低，的高低，RLiU+- -影響著負載獲得功率影響著負載獲得功率P的大小。的大小。 UI以電壓為參考量時的相量圖以電壓為參考量時的相量圖P=UIcos ，1. cos 低，輸電線上的能量損失大低，輸電線上的能量損失大當當U一定、一定、P一定時，一定時，P線耗線耗=I2R線線（增加）（增加）2. cos 低、使電源負擔增加低、使電源負擔增加如：如：S=1000VA的電源的電源當負載為純電阻時，當負載為純電阻時，當負載為感性電路，且若當負載為感性電路，且若cos =0.8時；時；當負載為感性電路，且若當負載為感性電路，且若cos =0.5時；時；可見，可見，S一定時，一定時，cos

4、，P ，電源，電源能帶的負載將減少，能帶的負載將減少，或者說，或者說，P一定時，一定時， cos 低低，電源負擔將加重。電源負擔將加重。I=P/ /Ucos （輸電線上的電流）（輸電線上的電流） cos I，cos =1. P=S=1000瓦瓦P=0.8S=800瓦瓦 P=0.5S=500瓦瓦 三、提高功率因數(shù)的途徑三、提高功率因數(shù)的途徑在感性負載兩端，并聯(lián)補償電容在感性負載兩端，并聯(lián)補償電容C1.電路分析電路分析感性負載的等效電路感性負載的等效電路電源必須輸出電源必須輸出1000VA的視在功率。的視在功率。 可見，可見，cos 低，電源負擔加重，造成資源浪費，低，電源負擔加重，造成資源浪費，

5、為避免資源浪費，國家規(guī)定用電單位的為避免資源浪費，國家規(guī)定用電單位的cos =0.90.95例如：給例如：給cos =0.5的交流電路提供的交流電路提供P=500瓦的功率，瓦的功率， LUIL相量圖：相量圖：RLU+- -ILIUILICI L IC并并C前前:總的功率因數(shù)為總的功率因數(shù)為 ；并并C后后:相量圖：相量圖：i和和u的相位差為的相位差為 L ，i和和u的相位差為的相位差為 ；相量圖：相量圖：總功率因素為總功率因素為 ；= IC LUIL總電流總電流 i 減小減小總電流總電流i=iLRLU+- -ILIU+- -ILIUILICI L 1） cos L2）IIL，總電流減小，總電流減

6、小，但負載所需的電流但負載所需的電流IL仍然不變，仍然不變，負載照樣正常工作負載照樣正常工作3）功率因數(shù)）功率因數(shù)cos 原負載的功率因數(shù)仍為原負載的功率因數(shù)仍為cos L，沒有變。，沒有變。使負載能量的存放，本來在負載和電源之間進行，使負載能量的存放，本來在負載和電源之間進行，現(xiàn)在可以在現(xiàn)在可以在 L、C 之間進行，減輕了電源的負擔。之間進行，減輕了電源的負擔。4）功率因數(shù)提高的實質(zhì)，是）功率因數(shù)提高的實質(zhì)，是 抵消了一部分抵消了一部分 的無功分量，的無功分量，ICIL2、基本要點、基本要點輸電線路的能量損耗減少，輸電線路的能量損耗減少，是總電路對電源的表現(xiàn)，是總電路對電源的表現(xiàn)，ILIRIC現(xiàn)已知：現(xiàn)已知：U、P、cos 1、cos ，從相量圖知：從相量圖知：從電路圖知：從電路圖知： IC=U/ /XC=UC令令=得：得：C = L可從已知的可從已知的cos L值求得；值求得； 可從并可從并C后要求達到的后要求達到的cos 中求得中求得（如（如cos =0.95, 可得可得 =18）=314，U=220V，P由所帶負載可知；由所帶負載可知；3. 補償電容的計算補償電容的計算如何使總電路的如何使總電路的cos 達達0