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《电子电路》课件:功率因数的提高.ppt

1、1.功率因数功率因数:。scoUIZRXjXRZ+U-ZI的的意义:电压与电流的相位差,阻抗的辐角意义:电压与电流的相位差,阻抗的辐角sinUIQ 1cos功率功率AkV1000NNNIUS若用户:若用户: 则电源可发出的有功功率为:则电源可发出的有功功率为: 1cos若用户:若用户: 则电源可发出的有功功率为:则电源可发出的有功功率为: 0.6cos800kvarsinNNIUQ而需提供的无功功率为而需提供的无功功率为:600kWcosNNIUPcos1000kWcosNNIUP无需提供的无功功率。无需提供的无功功率。(费电费电)设输电线和发电机绕组的电阻为设输电线和发电机绕组的电阻为 :r

2、要求要求:(、定值定值)时时cosIUP cosUPI rIP2cos( (导线截面积导线截面积) )IS 日常生活中多为日常生活中多为感性负载感性负载-如电动机、日光灯,如电动机、日光灯,其等效电路及相量关系如下图。其等效电路及相量关系如下图。 IURULU相量图相量图+U-RLXI+RU-+-LU感性等效电感性等效电路路A0.182A22040 UPI 1cos例例cosIUP A0.364A0.522040co sUPI40W220V日光灯日光灯 0.5cos 。 0.85coscosL LI0)(R-L-)9090(纯纯)90( 日光灯日光灯 (R-L串联电路)串联电路)1cos0.3

3、0.2cos0cos0co1s0.90.7cos0.60.5cos1ICIIU1 必须保证必须保证原负载的工作状态不变。原负载的工作状态不变。即:即:加至负载上的电压和负载的有功功率不变。加至负载上的电压和负载的有功功率不变。 在感性负载两端并电容在感性负载两端并电容cosIcosCIC+U-RLI1I1cos不变不变感性支路的感性支路的功率因数功率因数不变不变感性支路的电流感性支路的电流1I1IIU1CI(1) 电路的总电流电路的总电流 ,电路总功率因数,电路总功率因数Icos电路总视在功率电路总视在功率S1IIU1CIsinsin11IIICCUIC 所所以以11sinIsinICI即即:

4、sinsin11IICUCIC+U-RLI1I)tan(tan12 UPC sincossincos11UPUPCU 思考题思考题:例例1:解:解:(1)F656F)tan18(tan53220314101023 C所所以以(2)如将)如将 从从0.95提高到提高到1,试问还需并多,试问还需并多 大的电容大的电容C。(1)如将功率因数提高到)如将功率因数提高到 ,需要需要 并多大的电容并多大的电容C,求并求并C前后的线路的电流。前后的线路的电流。一感性负载一感性负载,其功率其功率P=10kW, ,接在电压接在电压U=220V , =50Hz的电源上的电源上。0.6cos0.95coscos)t

5、an(tan12UPC0.6cos即即 530.95cos即即18并并C前前:A75.6A0.62201010co311 sUPIF213.6)Ftan0(tan18220314101023 CA47.8A0.952201010cos3 UPI并并C后后:(2)从从0.95提高到提高到1时所需增加的电容值时所需增加的电容值cos例例2:解:解:(1)电源提供的电流为:电源提供的电流为:54.54AA0.5220106cos3 UPI电源的额定电流为:电源的额定电流为:0.5cosN已知电源已知电源UN=220V , =50Hz,SN=10kVA向向PN=6kW,UN=220V, 的感性负载供电,的感性负载供电,cos45.45AA22010103NNN USI例例2:NII 所以所以(2)如将)如将 提高到提高到0.9后,电源提供的电流为:后,电源提供的电流为:cos30.3AA0.9220106cos3 UPINII 所所以以作业 2.5 2.12 2.15 2.26

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