交流电路的功率因数

1、 功 率 因 数 课 题 第九节 交流电路的功率 功率因数 功 率 因 数 知 识 点 回顾 有功功率 无功功率 视在功率 表示负载消 耗的实际功率。 负载消耗有功 功率 将电能转 化成其它形式 的能量。 无功功率 表示负载与电 源之间进行能 量交换规模的 大小。 视在功率表 示电源送给负 载的功率，也 就是电路的总 功率。 P=URI=I2R =UR2/R =UIcos Q=|QL-QC | = UIsin S=UI S2=P2+Q2 三者关系 概 念 公 式 功 率 因 数 学 习 目 标 功 率 因 数 1、定义 电路的有功功率与视在功率 的比值叫做功率因数。 2、公式 =cos=P/S

2、 功 率 因 数 电 电 源源 负 负 载载 电源：让我把能电源：让我把能 量送给负载吧！这量送给负载吧！这 是我的责任啊！是我的责任啊！ 能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量 负载：不负载：不 好意思，我好意思，我 不能全部收不能全部收 下，就这样下，就这样 处理吧：处理吧： 我消耗有我消耗有 功功率将一功功率将一 部分能量转部分能量转 化为其它能化为其它能 量，另外一量，另外一 部分再送给部分再送给 你吧！你吧！ 能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能

3、量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量能量 转化为其 它能量 能量能量 视在功率S=UI （一定） 有功功率 P 无功功率Q =cos =P/S 功 率 因 数 二、功率因数的意义（一） 功率因数的大小表示电源 功率被利用的程度。 功 率 因 数 已知某发电机的额定电压为220V，视 在功率为440KVA。（1）用该发电机向额 定工作电压为220V，有功功率为4.4KW， 功率因数为0.5的用电器供电，问能供多 少个负载？（2）若把功率因数提高到1 时，又能供多少个负载？ 例1： 功 率 因 数 分析：已知 电源： 负载： 求：n 视在功率S 电压U 额定电压U 有功功

4、率P 功率因数 Ie =P/Ucos =S/U 电 源n个负载 U I III 功 率 因 数 解： （1）发电机工作时的额定电流为 Ie=S/U 当cos =0.5时,每个用电器的电流为 =4.4103/(2200.5) =40A 发电机能供给的用电器个数为 n=Ie/I=2000/40=50个 =440103/220=2000A I=P/(U cos ) 功 率 因 数 （2）当cos =1时,每个用电器的电流为 I=P/(U cos )=4.4103/220=20A 发电机能供给的用电器个数为 n=Ie/I=2000/20=100个 功 率 因 数 讨论：讨论： 这一道例题告诉我们：同一

5、电源这一道例题告诉我们：同一电源 给有功功率相同而功率因数不同的给有功功率相同而功率因数不同的 负载供电时，电源两端所接负载的负载供电时，电源两端所接负载的 个数发生变化，这说明了什么？个数发生变化，这说明了什么？ 功 率 因 数 二、功率因数的意义（二） 电源 负载 U一定一定 I P=UIcos I=P/（Ucos ) 在同一电压下，要输送同一 功率，负载的功率因数越高， 则线路中电流越小，故线路中 的损耗也越小。 功 率 因 数 (1) 当功率因数当功率因数 1= cos 1=0.5时，线路时，线路 中的电流为中的电流为 I1=P/（U 1） = 4.4107/（221030.5) =4

6、 103A (2) 当功率因数当功率因数 2= cos 2=0.8时，线路时，线路 中的电流为中的电流为 I2=P/（U 2） = 4.4107/（221030.8)=2.5 103A 解解: (3) 所以所以,一天少损失的电能为一天少损失的电能为 W=(I12-I22)Rt =(410)3-(2.5 103)2 10 3600 =8.424 103J =2.34 106KWh 功 率 因 数 一、功率因数的大小表示 电源功率被利用的程度。 二、在同一电压下，要输送 同一功率，负载的功率因数越 高，则线路中电流越小，故线 路中的损耗也越小。 功 率 因 数 三、功率因数的求法三、功率因数的求法

7、 注：叫负载的功率因数角， 实际就是电路中端电压与总电流 的相位差。 以串联电路为例，可根据电 压三角形、功率三角形、阻抗三 角形求 根据定义=cos=P/S求 功 率 因 数 例如：某负载在电路中消耗 的有功功率为30W，无功功率为 40Var,试求负载的功率因数。 解： 由视在功率S2=302+402可求得 S=50VA 功率因数=P/S=30/50=0.6 功 率 因 数 例如：在RLC串联电路中，已 知 R=80， XL=100， XC=40， 求该电路的功率因数。 解： 由阻抗公式|Z|2=R2+（XL-XC）2 可求得|Z|=100 R |XL-XC| |Z| 功率因数=cos=R/|Z|=80/100=0.8 功 率 因 数 功 率 因 数 功 率 因 数 小小 结结 功 率 因 数 作 业 一、书面作业 书本198页第24、25题 二、预习书本192193页内容 功 率 因 数 功 率 因 数 你答对了 功 率 因 数 你答错了 功 率 因 数 一台发电机以一台发电机以22KV22KV的高压输给负载的高压输给负载 4.44.4104KWKW的电力，若输电线的总电阻为的电力，若输电线的总电阻为 1010 ，试计算，试计算负载的功率因数由负载的功率因数由0.50.5提高到提高到