提高功率因素的意义yanshiwengao.ppt

高等教育出版社 《电工与电子技术》 安岳五星中等职业技术学校 电子教研究组 刘江 一、教材分析 二、学情分析 三、教法分析 四、教学过程 五、板书设计 一、教材分析 《提高功率因数的意义和方法》选自中等职业教育国家规划教材《电工与电子技术》第三单元的第三、第四节。该节内容用2学时完成。此节内容是在学生已经学习了直流电路、交流电路的基础知识，并对视在功率、有功功率、无功功率、功率因数理解、掌握的情况下，学习提高功率因数的意义及方法。能源问题是我国现在最重要的问题，提高能源利用率、节约能源是解决能源问题有效途径。学生掌握提高能源利用率方法，并培养学生节约能源意识有着重要的现实意义。 根据教学大纲及该内容的现实意义，我对原教材作了一些处理，现确定教学目标如下： 中等职业学校学生的文化基础比较差，在初中没有养成良好的学习习惯。因此在教学过程中，学生普遍感到电工电子原理枯燥难懂，学习情趣低。以往的教学方式忽略学生的主体作用，忽视学生能力培养。因此教师要更新头脑，运用教学智慧，研究新的教学方法，来激发学生的学习兴趣。 根据教学目标的要求，结合现有学生的学习情况，充分贯彻因材施教的原则，让学生的主体地位充分体现。为此，这节课的教学中采用以下教学方法: 四、教学过程 有功功率的概念 有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率的概念 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 什么是视在功率 视在功率:在具有阻抗的交流电路中，电压有效值与电流有效值的乘积值，称为视在功率，它不是实际做功的平均值，也不是交换能量的最大速率，只是在电机或电气设备设计计算较简便的方法。 关系:视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方 什么是功率因数 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 日光灯电路及功率因数的提高 1、日光灯各元件的联接及其工作过程 ??? 日光灯结构如图1-1所示，K闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中的电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压产生 400至 500V高压，灯管气体电离，产生放电，日光灯点燃发亮。日光灯点燃后，灯管两端的电压降为100V左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状态。 日光灯电路图 二、实验原理说明 功率因数提高的意义和方法 ???? 对于一个无源一端口网络，如图所示，其所吸收的有功功率P=UIcosΦ其中 cosΦ 称为功率因数。要提高感性负载的功率因数，可以用并联电容器的办法，使流过电容器中的无功电流分量与感性负载中的无功电流分量互相补偿，以减小电压和电流之间的相位差，从而提高了功率因数。提高负载的功率因数有很大的经济意义，一方面它可以充分发挥电源设备的利用率，另一方面又可以减少输电线路上的功率损失，提高电能的传输效率。 (五) 教学内容总结 (3)实际生产中不求电容值，而是利用无功功率补偿的概念。根据QN=P(tgφ1-tgφ2)的值，从有关手册中选取满足此容量的电容器或电容组。 (1)对感性负载来说，其消耗的功率及流过感性负载的电流都保持不变。但线路的电流减少线路中的功率损耗减少，同时整个电路的无功功率减少。 (2)感性负载功率因数的提高，并不是指提高负载的功率因数，而是提高了线路的功率因数。感性负载自身的功