功率因數(shù)及其提高

功率因數(shù)及其提高工程實訓(xùn)中心電工電子教研室問題與討論交流電路中的三種功率，單位上有什么不同？

有功功率P的單位是瓦特【W(wǎng)】；無功功率Q的單位是乏爾【var】；視在功率S的單位是伏安【VA】。有功功率、無功功率和視在功率及三者之間的數(shù)量關(guān)系如何？有功功率P=UIcos=URI；無功功率Q=UIsin=UXI；視在功率S=UI=。功率因數(shù)一、功率因數(shù)的概念功率因數(shù)——電路中有功功率與視在功率的比值。SP視在功率有功功率=純阻元件：感性、容性負載：

<二、提高功率因數(shù)的意義（一）使電源設(shè)備得到充分利用視在功率轉(zhuǎn)換成有功功率的程度例：已知某發(fā)電機的視在功率為1000KVA。（1）若（2）若能發(fā)出()KW的有功功率只能發(fā)出()KW的有功功率1000700所以提高可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用若用戶則電源可發(fā)出的有功功率為：若用戶：則電源可發(fā)出的有功功率為：例：視在功率無需提供無功功率則需提供無功功率交流電的傳輸與轉(zhuǎn)換升壓變壓器輸電線降壓變壓器電燈電動機電爐...用戶發(fā)電機電源（二）降低線路損耗和線路壓降U一定I線路損耗r電源負載線路損耗r(費電)設(shè)輸電線和發(fā)電機繞組的電阻為:要求:(Ｐ、Ｕ定值)時

提高電網(wǎng)的功率因數(shù)可減小線路和發(fā)電機繞組的損耗,對國民經(jīng)濟的發(fā)展有重要意義。(導(dǎo)線截面積)三、提高功率因數(shù)的方法日常生活中多為感性負載，如電動機、日光燈，其等效電路及相量關(guān)系如圖。（一）功率因數(shù)cos低的原因相量圖+-+-+-感性等效電路40W220V白熾燈

例:40W220V日光燈

供電局一般要求用戶的否則受處罰。相量圖+-+-+-感性等效電路40W220V白熾燈

常用電路的功率因數(shù)純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動機空載電動機滿載

日光燈

（R-L串聯(lián)電路）

必須保證原負載的工作狀態(tài)不變。即：加至負載上的電壓和負載的有功功率不變。

在感性負載兩端并電容（二）提高功率因數(shù)的原則+-（三）提高功率因數(shù)的措施并電容討論加什么元件?感性負載+-并電容并電容后：能量的互換主要發(fā)生在電感和電容之間，減輕了電源的負擔(dān)。并電容前：能量的互換主要發(fā)生在電感和電源之間。并電容的實質(zhì)是什么?討論——并C前——并C后(四)并聯(lián)電容值的計算+-由相量圖可得即:并聯(lián)電容后，原負載的任何參數(shù)都沒有改變！I并聯(lián)電容C后：(2)

原感性支路的工作狀態(tài)不變(1)電路的總電流，電路總功率因數(shù)I電路總視在功率S不變感性支路的功率因數(shù)不變感性支路的電流I1(3)電路總的有功功率不變因為電路中電阻沒有變，C不消耗功率,所以消耗的功率也不變。并聯(lián)電容C后,L所需無功功率由C提供,能量互換在L與C之間發(fā)生,發(fā)電機容量充分利用結(jié)論

【例3-7-1】已知某電源UN=220V,?=50Hz，SN=20kVA。試求：（1）該電源的額定電流；（2）該電源若供給、40W的日光燈，最多可點多少盞？此時線路的電流是多少？（3）若將電路的功率因數(shù)提高到，此時線路的電流是多少？需并聯(lián)多大電容？解：(1)電源的額定電流為：(2)設(shè)日光燈為n盞，即此時線路的電流為額定電流，即（3）如將提高到0.9后，線路中的電流為：

,該電源還有能力再帶負載。所需的電容器的電容量為：問題與討論如果誤把額定值為工頻“220V”的接觸器接到直流“220V”電源上，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？線圈在直流下的R小于交流阻抗，因此電流大大增加，接觸器線圈將