感性负载与电容器并联及功率因数的提高  教学设计
2.4.6  感性负载与电容器并联及功率因数的提高
实际大多数负载都属于电感性负载,既含有 R 又含有 L。这类负载与电容器并联,就组成了如图 2.4.10 所示的电路,在实用中很有意义。
1.电流与电压的关系及功率
设电源电压v的初相为零,通过RL支路的瞬时电流为 i1,相的有效值为
i1 滞后 v 的角度 φ1
cosφ1 = R/|Z1|
通过电容支路的电流为 iC,有效值为
   IC = V/XC
iC 比超前 v π/2,它们的矢量如图 2.4.10 所示。I1 IC 的合成矢量 I,即为所求总电流的矢量。
I = I1+IC
由矢量图可得
         
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由矢量图可看出:
I1sinφ1 IC 时,电流i滞后电压v,电路呈感性;当 I1sinφ1IC 时,i超前v,电路呈容性;当 I1sinφ1 = IC 时,i v 同相,电路呈阻性。
RL C 并联电路的有功功率 P 和无功功率 猪价格今日猪价Q 分别为
P = VIcosφ
Q = VIsinφ
2.功率因数的提高
从矢量图中可以看出,在电感性负载的两端并联电容器后,使总电流与电压间的相位差 φ 小于感性负载上电流与电压的相位差 φ1 ,这样就提高了电路的功率因数。
功率因数是电路运行状况的重要指标之一。如负载为纯电阻,功率因数 cosφ = 1 ,说明电源提供的功率全部转换成有功功率 P ;在供电线路中,电感性负载越多,如电动机、电磁铁等,这意味着电源向电路提供的视在功率中有功成分减少,而与电感间进行能量交换的成分增大,功率因数不再为1。这部分能量往返传递,占用了线路的容量而又未取得电源向负载输送能量的效果。可见,提高功率因数是非常有实际意义的。
1)提高功率因数可使电源设备的容量得到充分利用。设电源的容量为 S = VI负载取用
的有功功率 P = VI cosφ。可见,电路的功率因数越高,电路获得的有功功率越大,电源供电能力的利用率就越高;反之,功率因数越低,P越小,电源供电能力利用得越差。
2)提高功率因数可减小输电线路上的功率损失并节省输电线材料。由 P = VIcosφ可以看出,当PV一定时,功率因数越高,则线路中的电流越小,输电线路上的功率损失也随之减小,输电导线的截面积可以减小,从而节约了电能并节省了导线材料。
通过与感性负载并联适当容量的电容器来提高功率因数,一般提高到 0.9 左右就可以了,因为要补偿到功率因数接近1时,所需的电容量太大,反而不经济。
设要求的 cosφ 为已知,由矢量图可知并联电容器支路的电流
形容波光明净的词语
IC = I正品化妆品1sinφ1Isinφ
负载的功率P = VI中国五大剧种1cosφ1 = VIcosφ,所以
IC = P(tg为什么穿越火线玩不了φ1tgφ)/V
又因IC = V/XC = ωCV,故应并联的电容
                             

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