电子电工简化使用正弦交流电路.ppt

方法2： 45 ? 即: XC=20? + - A A1 A2 V 求参数 R、L、C 已知: 3.9 功率因数的提高 1.功率因数　　 :对电源利用程度的衡量。 X ? + - 的意义：电压与电流的相位差，阻抗的辐角 时,电路中发生能量互换,出现无功 当 功率 这样引起两个问题: (1) 电源设备的容量不能充分利用 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 (1) 电源设备的容量不能充分利用 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 若用户： 则电源可发出的有功功率为： 而需提供的无功功率为: 所以 提高 可使发电设备的容量得以充分利用 无需提供的无功功率。 （2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 (费电) 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重要的意义。 设输电线和发电机绕组的电阻为 : 当Ｐ、Ｕ为定值时， 由 所以提高 可减小线路和发电机绕组的损耗。 (导线截面积) 2. 功率因数cos ?低的原因 日常生活中多为感性负载---如电动机、日光灯，其等效电路及相量关系如下图。 相量图 + - + - + - 感性等效电路 40W220V白炽灯 例 40W220V日光灯 供电局一般要求用户的 否则受处罚。 ? 常用电路的功率因数 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 电动机 满载 日光灯 （R-L串联电路） (2) 提高功率因数的措施: 3.功率因数的提高 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有功功率不变。 在感性负载两端并电容 I (1) 提高功率因数的原则： + - 结论 并联电容C后： (3) 电路总的有功功率不变 因为电路中电阻没有变， 所以消耗的功率也不变。 (1)电路总功率因数 ，电路的总电流 I (2) 原感性支路的工作状态不变: 不变 感性支路的功率因数 不变 感性支路的电压电流 + - 4. 并联电容值的计算 相量图: 由相量图可得： 即: + - 例1: 解： (1) （2）如将 从0.95提高到1，试问还需并多 大的电容C。 （1）如将功率因数提高到 ,需要 并多大的电容C,求并C前后的线路的电流。 一感性负载,其功率P=10kW, ， 接在电压U=220V , ?=50Hz的电源上。 即 即 并C前: 并C后: （1）如将功率因数提高到 ,需要 并多大的电容C,求并C前后的线路的电流。 一感性负载,其功率P=10kW, ， 接在电压U=220V , ?=50Hz的电源上。 例1: 并C前后的线路的电流： 可见 : cos ??1时再继续提高，则所需电容值很大（不经济），所以一般不必提高到1。 (2) 从0.95提高到1时所需增加的电容值 （2）如将 从0.95提高到1，试问还需并多 大的电容C。 一感性负载,其功率P=10kW, ， 接在电压U=220V , ?=50Hz的电源上。 例1: 3.10 串联谐振 在同时含有L 和C 的交流电路中，如果总电压和总电流同相，称电路处于谐振状态。 此时电路与电源之间不再有能量的交换，电路呈电阻性。 串联谐振：L 与 C 串联时 u、i 同相 并联谐振：L 与 C 并联时 u、i 同相 研究谐振的目的，就是一方面在生产上充分利用谐振的特点，又要预防它所产生的危害。 谐振的概念： 同相 由定义，谐振时： 或： 即 谐振条件： 谐振时的角频率 串联谐振电路 1. 谐振条件 3.10.1 串联谐振 R L C + _ + _ + _ + _ 2. 谐振频率 根据谐振条件： 电路发生谐振的方法： (1)电源频率 f 一定，调参数L、C 使 fo= f； 2. 谐振频率 (2)电路参数LC 一定，调电源频率 f，使 f = fo 由： 3. 串联谐振特怔 (1) 阻抗最小 可得谐振频率为： 当电源电压一定时： (2) 电流最大 电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗， 和