功率因數(shù)的提高

1、1、對(duì)于、對(duì)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(duì)于、對(duì)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(duì)于、對(duì)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(jiǎn)化：相量圖簡(jiǎn)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(fù)載，多為感性負(fù)載電力電路中的用電負(fù)載，多為感性負(fù)載（如日光燈、電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇（如日光燈、電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)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?？偸禽^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(dāng)當(dāng)S一定時(shí)，一定時(shí)，

3、 cos 的高低，的高低，RLiU+- -影響著負(fù)載獲得功率影響著負(fù)載獲得功率P的大小。的大小。 UI以電壓為參考量時(shí)的相量圖以電壓為參考量時(shí)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(dāng)當(dāng)U一定、一定、P一定時(shí)，一定時(shí)，P線耗線耗=I2R線線（增加）（增加）2. cos 低、使電源負(fù)擔(dān)增加低、使電源負(fù)擔(dān)增加如：如：S=1000VA的電源的電源當(dāng)負(fù)載為純電阻時(shí)，當(dāng)負(fù)載為純電阻時(shí)，當(dāng)負(fù)載為感性電路，且若當(dāng)負(fù)載為感性電路，且若cos =0.8時(shí)；時(shí)；當(dāng)負(fù)載為感性電路，且若當(dāng)負(fù)載為感性電路，且若cos =0.5時(shí)；時(shí)；可見，可見，S一定時(shí)，一定時(shí)，cos

4、，P ，電源，電源能帶的負(fù)載將減少，能帶的負(fù)載將減少，或者說，或者說，P一定時(shí)，一定時(shí)， cos 低低，電源負(fù)擔(dān)將加重。電源負(fù)擔(dān)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(fù)載兩端，并聯(lián)補(bǔ)償電容在感性負(fù)載兩端，并聯(lián)補(bǔ)償電容C1.電路分析電路分析感性負(fù)載的等效電路感性負(fù)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(fù)擔(dān)加重，造成資源浪費(fèi)，低，電源負(fù)擔(dān)加重，造成資源浪費(fèi)，

5、為避免資源浪費(fèi)，國(guó)家規(guī)定用電單位的為避免資源浪費(fèi)，國(guó)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(fù)載所需的電流但負(fù)載所需的電流IL仍然不變，仍然不變，負(fù)載照樣正常工作負(fù)載照樣正常工作3）功率因數(shù)）功率因數(shù)cos 原負(fù)載的功率因數(shù)仍為原負(fù)載的功率因數(shù)仍為cos L，沒有變。，沒有變。使負(fù)載能量的存放，本來在負(fù)載和電源之間進(jìn)行，使負(fù)載能量的存放，本來在負(fù)載和電源之間進(jìn)行，現(xiàn)在可以在現(xiàn)在可以在 L、C 之間進(jìn)行，減輕了電源的負(fù)擔(dān)。之間進(jìn)行，減輕了電源的負(fù)擔(dān)。4）功率因數(shù)提高的實(shí)質(zhì)，是）功率因數(shù)提高的實(shí)質(zhì)，是 抵消了一部分抵消了一部分 的無(wú)功分量，的無(wú)功分量，ICIL2、基本要點(diǎn)、基本要點(diǎn)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(duì)電源的表現(xiàn)，是總電路對(duì)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(dá)到的后要求達(dá)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(fù)載可知；由所帶負(fù)載可知；3. 補(bǔ)償電容的計(jì)算補(bǔ)償電容的計(jì)算如何使總電路的如何使總電路的cos 達(dá)達(dá)0