《正弦稳态电路的功率及功率因数的提高.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《正弦稳态电路的功率及功率因数的提高.ppt（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 作作 业业 3-37 3-40 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 第第第第3 3章章章章 正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路3.13.1 正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念正弦交流电的基本概念3.23.2 正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法3.3 3.3 正弦交流电路中的电阻元件正弦交流电路中的电阻元件正弦交流电路中的电阻元件正弦交流电路中的电阻元件3.4 3.4 正弦交流电路中的电感元件正弦交流电路中的电感元件正弦交流电路中的电感元件正弦交流电路中
2、的电感元件3.5 3.5 正弦交流电路中的电容元件正弦交流电路中的电容元件正弦交流电路中的电容元件正弦交流电路中的电容元件3.6 3.6 基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式基尔霍夫定律的相量形式3.7 3.7 阻抗和导纳阻抗和导纳阻抗和导纳阻抗和导纳3.8 3.8 复杂正弦交流电路的分析与计算复杂正弦交流电路的分析与计算复杂正弦交流电路的分析与计算复杂正弦交流电路的分析与计算3.9 3.9 正弦交流电路的功率及功率因数的提高正弦交流电路的功率及功率因数的提高正弦交流电路的功率及功率因数的提高正弦交流电路的功率及功率因数的提高目目 录录 南京理工大学电光学院南京理
3、工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的平均功率正弦稳态电路的平均功率正弦稳态电路的平均功率正弦稳态电路的平均功率 平均功率的两种计算方法平均功率的两种计算方法N N0 0.+_ _i iu u若正弦稳态二端网络若正弦稳态二端网络若正弦稳态二端网络若正弦稳态二端网络N N0 0中不含独立源中不含独立源中不含独立源中不含独立源 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的无功功率正弦稳态电路的无功功率正弦稳态电路的无功功率正弦稳态电路的无功功率 无功功率的两种计算方法无功功率的两种计算方法N N0 0.+_ _i iu u若正弦稳态二端网络若正弦稳态二端网络若正弦稳态二端网络若
4、正弦稳态二端网络N N0 0中不含独立源中不含独立源中不含独立源中不含独立源 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的视在功率正弦稳态电路的视在功率正弦稳态电路的视在功率正弦稳态电路的视在功率 视视 在在 功功 率率(表观功率表观功率)即有：即有：即有：即有：反映电源设备的容量（可能输出的最大平均功率）反映电源设备的容量（可能输出的最大平均功率）反映电源设备的容量（可能输出的最大平均功率）反映电源设备的容量（可能输出的最大平均功率）量纲：量纲：量纲：量纲：VA(VA(伏安伏安伏安伏安):功率三角形功率三角形功率三角形功率三角形PQ注：注：注：注：在工程上视在功率用来表示
5、电源设备（变压器、发电在工程上视在功率用来表示电源设备（变压器、发电在工程上视在功率用来表示电源设备（变压器、发电在工程上视在功率用来表示电源设备（变压器、发电机等）的容量，也可用来衡量发电机可能提供的最大平均功机等）的容量，也可用来衡量发电机可能提供的最大平均功机等）的容量，也可用来衡量发电机可能提供的最大平均功机等）的容量，也可用来衡量发电机可能提供的最大平均功率（额定电压率（额定电压率（额定电压率（额定电压额定电流）额定电流）额定电流）额定电流）南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 功率
6、因数及其提高功率因数及其提高 当正弦稳态一端口电路内部不含独立源时，当正弦稳态一端口电路内部不含独立源时，当正弦稳态一端口电路内部不含独立源时，当正弦稳态一端口电路内部不含独立源时，用用用用 表示，表示，表示，表示，称为该一端口电路的称为该一端口电路的称为该一端口电路的称为该一端口电路的功率因数功率因数功率因数功率因数 工业生产中很多设备都是感性负载，感性负载的工业生产中很多设备都是感性负载，感性负载的工业生产中很多设备都是感性负载，感性负载的工业生产中很多设备都是感性负载，感性负载的P P、U U一定一定一定一定 时，时，时，时，越小，由电网输送给此负载的电流就越大。这样一越小，由电网输送给
7、此负载的电流就越大。这样一越小，由电网输送给此负载的电流就越大。这样一越小，由电网输送给此负载的电流就越大。这样一 方面要占用较多的电网容量，又会在发电机和输电线上引方面要占用较多的电网容量，又会在发电机和输电线上引方面要占用较多的电网容量，又会在发电机和输电线上引方面要占用较多的电网容量，又会在发电机和输电线上引 起较大的功率损耗和电压降。所以需要提高起较大的功率损耗和电压降。所以需要提高起较大的功率损耗和电压降。所以需要提高起较大的功率损耗和电压降。所以需要提高 的值的值的值的值.南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功
8、率因数正弦稳态电路的功率因数 提高功率因数的原则提高功率因数的原则：必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的平均功率不变载上的电压和负载的平均功率不变载上的电压和负载的平均功率不变载上的电压和负载的平均功率不变 提高功率因数的措施提高功率因数的措施:并联电容并联电容CuiR+_ _L+_ _+_ _ 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 例：例：例：例：在在
9、在在f f=50Hz,=50Hz,U U=380V=380V的交流电源上，接有一感性负载，的交流电源上，接有一感性负载，的交流电源上，接有一感性负载，的交流电源上，接有一感性负载，其消耗的平均功率其消耗的平均功率其消耗的平均功率其消耗的平均功率P P1 1=20kW,=20kW,其功率因数其功率因数其功率因数其功率因数 。求：线路电流求：线路电流求：线路电流求：线路电流I I1 1;若在感性负载两端并联一组电容器，若在感性负载两端并联一组电容器，若在感性负载两端并联一组电容器，若在感性负载两端并联一组电容器，其等值电容为其等值电容为其等值电容为其等值电容为 ，求线路电流，求线路电流，求线路电流
10、，求线路电流I I及总功率因数及总功率因数及总功率因数及总功率因数 +_ _.j jX XL LR R.令令令令,则则则则 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 并联电容的作用：减小端口电流，提高功率因数并联电容的作用：减小端口电流，提高功率因数并联电容的作用：减小端口电流，提高功率因数并联电容的作用：减小端口电流，提高功率因数+_ _.j jX XL LR R感性负载感性负载感性负载感性负载 工程上一般将工程上一般将功率因数提高到功率因数提高到0.850.95 情况情况情况情况1 1：欠补偿
11、欠补偿欠补偿欠补偿补偿后电路补偿后电路呈电感性呈电感性 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 情况情况情况情况2 2呈电阻性呈电阻性从经济方面考虑，工程上一般不要求补偿到从经济方面考虑，工程上一般不要求补偿到1。南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 情况情况情况情况3 3：过补偿过补偿过补偿过补偿呈电容性呈电容性补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算补偿成容性要求使用的电容容量更大，经
12、济上不合算 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数正弦稳态电路的功率因数 给定给定给定给定P P、,要求将要求将要求将要求将 提高到提高到提高到提高到 ，求，求，求，求C C=?=?南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的功率守恒正弦稳态电路的功率守恒正弦稳态电路的功率守恒正弦稳态电路的功率守恒 功功 率率 守守 恒恒 情情 况况 无功功率守恒：无功功率守恒：无功功率守恒：无功功率守恒：瞬时功率守恒瞬时功率守恒瞬时功率守恒瞬时功率守恒 :平均功率守恒平均功率守恒平均功率守恒平均功率守恒:视在功
13、率视在功率视在功率视在功率不不不不守恒守恒守恒守恒:南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 习题习题习题习题正误判断正误判断对正弦二端网络，下列关系是正确的是：对正弦二端网络，下列关系是正确的是：对正弦二端网络，下列关系是正确的是：对正弦二端网络，下列关系是正确的是：？答案：答案：4，6 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 习题习题习题习题 例例例例：已知已知已知已知U U=100V=100V,P P =86.6W,=86.6W,I I=I I1 1 =I I2 2,求求求求R R,X XL L,X XC C +_ _.R R-j jX XC Cj jX XL L作出电
14、路的相量图，作出电路的相量图，作出电路的相量图，作出电路的相量图，可见电流相量图为等边三角形可见电流相量图为等边三角形可见电流相量图为等边三角形可见电流相量图为等边三角形 则：则：则：则：南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 习题习题习题习题 3.383.38：已知已知已知已知 ,R R1 1 =5=5,X XL L =5=5，电路消耗的平电路消耗的平电路消耗的平电路消耗的平均均均均 功率功率功率功率P P=40W,=40W,消耗的无功功率消耗的无功功率Q Q=-40Var=-40Var。试求电阻试求电阻试求电阻试求电阻R R、容抗容抗容抗容抗X XC C和电压和电压和电压和电压U
15、 U。.+_ _.R RR R1 1-j-jX XC C 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 习题习题习题习题 3.353.35：已知已知已知已知I I1 1=22A=22A,I I2 2 =10A,=10A,I I=30A,=30A,R R1 1 =10=10,f=50Hz。试求电路参数试求电路参数试求电路参数试求电路参数R R2 2和和和和L L；电路的功率因数电路的功率因数电路的功率因数电路的功率因数 及及及及P P、Q Q、S S。+_ _.R R1 1R R2 2 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 习题习题习题习题P1cos 1P2cos 2+_ 例：例：例：例：已知一个负载的已知一个负载的已知一个负载的已知一个负载的 另一个负载的另一个负载的另一个负载的另一个负载的 求此电路的总功率因数求此电路的总功率因数求此电路的总功率因数求此电路的总功率因数 南京理工大学电光学院南京理工大学电光学院电路电路 正弦稳态电路的平均功率、无功功率正弦稳态电路的平均功率、无功功率 两种计算方法两种计算方法.功率因数的提高功率因数的提高.本本 次次 课课 重重 点点