(李蕊)7-5提高功率因数的意义及一般方法

1、第七章第七章 单相交流电路单相交流电路 第五节第五节 提高功率因数的意义及一般方法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： S P cos 式中： 有功功率，W; 视在功率，VA; 电源电压u与电流i的相位差（ ） P S iu - 一、功率因数（一、功率因数（cos） ， ，P=S ：这种情况发生在纯电阻电路中，其无 功功率Q=0 。 0 01cos 0 900cos 讨论：功率因数角讨论：功率因数角 的大小对电源利用率的影响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

2、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=500100=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 cos=5001001=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 cos=5001000.5=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 cos=5001000= 0（W） 0 0 5 . 0cos 0 90 0cos 二、提

3、高功率因数的意义二、提高功率因数的意义 1.提高供电设备的利用率提高供电设备的利用率 S P coscosSP 分析：分析：在供电设备的容量S一定的情况下， cos 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减少输电路的功率损耗 cos coscos U P IUISP RIp 2 在负载消耗的P与电压一定的情况下，cos 越低，供电线路的电流越大，输电线路的功 率 损耗越大。 分析：分析： 三、提高功率因数的一般方法三、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

4、的功率因数 v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。 v并联电容后（S闭合），电容支路出现超前 电压 90的电流 。 v使总电流变为 。 R L II U U C I RLC III U I 从相量图知，并联电容后， 与 的相位 差减小为1，因1，故cos1cos， 即整个电路的功率因数提高了。 v结论：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提高用电设备自身的功率因数 v合理选用电动机。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”）。 v应尽量避免用电设备在轻载或空载状态应尽量避免用电设备在轻载或空载状态 下运行。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0.20.3，而满载时则 可达0.80.85。 四、小结四、小结 1、提高功率因数的意义、提高功率因数的意义 v提高供电设备的利用率 v减少输电路的功率损耗 2、提高功率因数的