[理學(xué)]2正弦交流電路-資料下載頁(yè)
2025-02-18 19:33本頁(yè)面
【正文】 的乘積。 阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形 S Q P 22 )( CL XXRZ ?????s i nco sZXZR??2)(CL2R UUUU ?????s i nc o sUUUUXR??22 QPS ????s i nc osSQSP??RU?U?CL UU ?? ??將電壓三角形的有效值同除 I 得到阻抗三角形 將電壓三角形的有效值同乘 I 得到功率三角形 R CL XX ?Z四、功率因數(shù) 的 提高 : 對(duì)電源利用程度的衡量 。 ?scoU?I??ZRX ? jXRZ ??? 的 意義：電壓與電流的相位差，阻抗的輻角 ?s i nUIQ ?1c o s ?? 時(shí) ,電路中發(fā)生能量互換 ,出現(xiàn)無(wú)功 當(dāng) 功率 這樣引起兩個(gè)問(wèn)題 : + U? ZI?(1) 電源設(shè)備的容量不能充分利用 AkV1 0 0 0NNN ???? IUS若用戶： , 則電源可發(fā)出的有功功率為： 1co ??s若用戶： 則電源可發(fā)出的有功功率為： 0 .6co ??s8 0 0 k v a rs i nNN ?? ?IUQ而需提供的無(wú)功功率為 : 6 0 0 k Wc o sNN ?? ?IUP所以 提高 可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用 ?cos1 0 0 0 k Wco sNN ?? ?IUP無(wú)需提供無(wú)功功率。 （ 2）增加線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗 (費(fèi)電 ) 所以要求 提高電網(wǎng)的功率因數(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意義。 設(shè)輸電線和發(fā)電機(jī)繞組的電阻為 : r要求 : (Ｐ、Ｕ 定值 )時(shí) ?c o sIUP ??c o sUPI ?rIP 2??所以 提高 可減小線路和發(fā)電機(jī)繞組的損耗。 ?cos(導(dǎo)線截面積 ) I S2. 功率因數(shù) cos ?低的原因 日常生活中多為 感性負(fù)載 如電動(dòng)機(jī)、日光燈，其等效電路及相量關(guān)系如下圖。 ?I?U?RU?LU?相量圖 A0 . 1 8 2A2 2 040 ???UPI40W220V白熾燈 1c o s ??例 ?c o sIUP ?A0 . 3 6 4A0 . 52 2 040co?????sUPI40W220V日光燈 0. 5c os ?? 供電局一般要求用戶的 否則受處罰 。 0. 85c os ???cos? L?L I感性等效電路 + U? RLXI?RU? + LU?+ 常用電路的功率因數(shù) 純電阻電路 0)( ??RLC串聯(lián)電路 )9090( ?????? ?純 電感電路或 純電容電路 )90( ????電動(dòng)機(jī) 空載 電動(dòng)機(jī) 滿載 日光燈 （ RL串聯(lián)電路） 1c o s ??0. 3~0. 2c os ??0c os ??0co1 ?? ?s0. 9~0. 7c os ??0. 6~0. 5c os ??(2) 提高功率因數(shù)的措施 : 提高 1I?CI?I?U??1? 必須保證 原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。 即： 加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。 在感性負(fù)載兩端并電容 ? ?cosI ?cos(1) 提高功率因數(shù)的原則： CI?C+ U? RLI?1I? 結(jié)論 并聯(lián)電容 C后： (2) 原感性支路的工作狀態(tài)不變 : (3) 電路總的有功功率不變 1I?I?U??1?CI?因?yàn)殡娐分须娮铔](méi)有變， 所以消耗的功率也不變。 (1) 電路的總電流 ，電路總功率因數(shù) I ?cos電路總視在功率 S 1?cos感性支路的 功率因數(shù) 不變 不變 感性支路的電流 1I4. 并聯(lián)電容值的計(jì)算 相量圖 : 1I?I?U??1?CI?又由相量圖可得： ?? s i ns i n 11 III C ??CU ωI C ?所以11s in?I?s inICI?即 : ?? s i ns i n11 IICU ω ??CI?C+ U? RLI?1I?)t a n( t a n 12 ?? ??UωPC????s inc o ss inc o s 11 UPUPCωU ??思考題 : 因數(shù) ,為什么 ? ,為什么 ? ,為什么 ? 例 1: 解： (1) Fμ656F)t a n 1 8( t a n 5 3220314101023???????C所以（ 2）如將 從 1，試問(wèn)還需并多 大的電容 C。 （ 1）如將功率因數(shù)提高到 ,需要 并多大的電容 C,求并 C前后的線路的電流。 一感性負(fù)載 ,其功率 P=10kW, ， 接在電壓 U=220V , ?=50Hz的電源上 。 0. 6c os ??0. 95c os ???cos)t a n( t a n 12 ?? ??UωPC0. 6c os ?? 即 ?? 53?0. 95co ??s 即 ?? 18?求并 C前后的線路電流 并 C前 : A75. 6A0. 62201010co311 ??????sUPIFμ2 1 3 . 6)Ft a n 0( t a n 1 8220314101023???????C可見(jiàn) : cos ??1時(shí)再繼續(xù)提高，則所需電容值很大（不經(jīng)濟(jì)），所以一般不必提高到 1。 A4 7. 8A0 . 9 52 201010c o s3??????UPI并 C后 : (2) 從 1時(shí)所需增加的電容值 ?cos例 2: 解： (1)電源提供的電流為： 54 . 54 AA0. 522 0106c os3??????UPI電源的額定電流為： 0 .5co s N ??(1) 該電源供出的電流是否超過(guò)其額定電流？ 已知電源 UN=220V , ?=50Hz， SN=10kV?A向PN=6kW,UN=220V， 的感性負(fù)載供電， (2) 如并聯(lián)電容將 提高到 ，電源是否還有 富余的容量？ ?cos45 . 45 AA22 01010 3NNN ????USINII ?所以 該電源供出的電流超過(guò)其額定電流。 例 2:（續(xù)） （ 2）如將 提高到 ，電源提供的電流為： ?cos30 . 3 AA0. 9220106c o s3??????UPINII ?所以 該電源還有富余的容量。即還有能力再帶負(fù)載；所以提高電網(wǎng)功率因數(shù)后，將提高電源的利用率。
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