(李蕊)7-5 提高功率因数的意义及一般方法讲解.ppt

第七章 单相交流电路第五节 提高功率因数的意义及一般方法 1、内容：有功功率与视在功率的比值。 2、表达式： 式中： ——有功功率，W; ——视在功率，V·A; ——电源电压u与电流i的相位差（ ） 一、功率因数（cosφ） ， ，P=S ：这种情况发生在纯电阻电路中，其无 功功率Q=0 。 讨论：功率因数角 的大小对电源利用率的影响 ， ，P=0 ：这种情况发生在纯电感和纯电容电路 中，其无功功率Q=S 。 综上： 角越小，功率因数越高，说明电源功率的利用率越高。 例：某台单相交流发电机的额定电压U=500V， 额定电流I=100A。 （1）它能提供的最大视在功率是多少？ S=UI=500×100=50000（VA） （2）若负载的电流与电压同相（ ），则发电机能提供的有 功功率为多少？ P= UI cosφ=500×100×1=50000（W） （3）若负载的功率因数 ，则发电机能提供的有功功率为 多少？ P= UI cosφ=500×100×0.5=25000（W） （4）若负载是纯电感（ ， ），则发电机能提供的有 功功率为多少？ P= UI cosφ=500×100×0= 0（W） 二、提高功率因数的意义 1.提高供电设备的利用率 分析：在供电设备的容量S一定的情况下， cosφ越大，有功功率P值越大，供电设备的容量利用率就越充分。 2.减少输电路的功率损耗 在负载消耗的P与电压Ｕ一定的情况下，cosφ越低，供电线路的电流Ｉ越大，输电线路的功率 损耗越大。 分析： 三、提高功率因数的一般方法 1. 在感性负载两端并联适当容量的电容器 图7-5-1 并联电容提高感性负载的功率因数 并联电容前（S断开），总电流 ，且滞后于 一个较大的? 角，功率因数cos? 较低。 并联电容后（S闭合），电容支路出现超前电压? 90?的电流 。 使总电流变为 。 从相量图知，并联电容后， 与 的相位差减小为?1，因?1＜?，故cos?1＞cos?，即整个电路的功率因数提高了。 结论： 并联电容后，电路的总电流I减小，电路总功率因数增大。 原感性支路的工作状态不变，功率因数不变，电流不变。因为电路中的电阻没有变化，所以消耗的有功功率也不变。 2. 提高用电设备自身的功率因数 合理选用电动机。 不要用大容量的电动机来带动小功率负载（俗称“大马拖小车”）。 应尽量避免用电设备在轻载或空载状态下运行。 因为一般用电设备，例如感应电动机，在轻载时，其cos? 仅为0.2～0.3，而满载时则可达0.8～0.85。 四、小结 1、提高功率因数的意义 提高供电设备的利用率 减少输电路的功率损耗 2、提高功率因数的方法 在感性负载两端并联一个适当的电容器 提高用电设备自身的功率因数 五、作业 P138 1、2、3、4 谢谢！ 1.在电力系统中，电动机及其它带有线圈（绕组）的设备很多，这类设备除了从电源取得一部分功率作有用功之外，还将额外消耗一部分功率用来建立线圈磁场。上一节课我们讲的，如：电动机、电热器、电灯等的功率都是指的什么功率？对，指的是有功功率（P）；再比如我们家里的电表，是电业部门收取电费的依据，他记录的就是我们的有功功率与时间的乘积；额外消耗的那部分功率叫做无功功率（Q）；而变压器、发电机的容量是指视在功率（S）。 在知道了什么是有功功率、无功功率和视在功率之后，我们用什么来反映我们常说的电源的利用率呢？下面就让我们一起来看看今天要讲的第一个知识点 * 2.功率因数，cosφ。那么，什么叫做功率因数呢？我们把有功功率与视在功率的比值称为功率因数。它的表达式是…. 其中… * 3.接下来，请大家以小组为单位，讨论一下功率因数角 的大小对