功率因数提高

南京六合中等专业学校课题序号56授课班级1517授课课时1授课形式新授授课章节第八章正弦交流电路第5节功率因数的提高教学目标知识目标1.掌握感性电路提高功率因数的方法及原理。2.会用功率三角形分析电容容量。技能目标1.能画出提高功率因数时的相量图和功率三角形。情感目标.通过用相量图分析出提高因数的方法，培养学生缜密思考、合理分析的能力。.通过功率三角形的分析，培养学生科学严谨的逻辑思维能力。教学重点与难点教学重点：并联补偿电容提高电路功率因数的方法教学难点：用功率的方法分析补偿电容容量的计算方法教学方法讲授法、探究学习、练习法教学资源教学课件 1份学生工作页1份板书设计率因数的提高提高功率因数的意义cog)| ,]｛电源利用率tj输电线损v二、提高功率因数的常用方法一一并联补偿法.方法IlT'y^「1U1 RL RL IRL.电容容量的确定(1)并联电容提高电路功率因数的本质电容容量的确定(2)补偿电容容量的计算方法~~1s Q,-：二 Q_里 PP C— (tg① tg63U2 RL(3)并联电容前后电路中的相关变化。第1页共6页

南京六合中等专业学校课堂教学安排教学环节与主要内容具体教学目标教学活动§8.7功率因数的提高复习：提高功率因数的意义■I—Jy电源利用率1f输电线损1复习提高功率因数的意义教师:PPT展示，强调提高功率因数的意义。学生：明确提高功率因数的意义。课前预习检查：某电源端电压UN=220V，容量为22kVA，用该电源为额定电压为220V，功率为2kW，功率因数为0.6的电动机供电。试求：（1）该电机工作时的电流为多大？（2）该电源能为多少台这样的电机供电？（3）若将电动机的功率因数提高到0.866,那么电源又能为多少台这样的电机供电？解：⑴I= ==15.2AUcosQ 220x0.6RL⑵I=$="=100An上220Im100公n一一N一 —6台I15.2（3）T P 2K …人I'= = =10.5AUcosQ220x0.866RLm=^N=100=9台I' 10.5以实例，强化提高功率因数的意义教师：抽取一名同学的课前预习练习，查看练习情况。学生：检查被抽取练习的正确与否，并自查。新授：7A“』：- T・一、方法-----并联适当的电容（1）串联电感或电阻或电容？（电源电压一定，串联后感性电路不能正常工作）（2）并联电感或电阻或电容？第2页共6页南京六合中等专业学校课堂教学安排课堂教学安排教学环节与主要内容具体教学目标教学活动教学环节与主要内容具体教学目标教学活动会根据相量图，分析如何提高感性电路的功率因数师生共同探讨提

高功率因数的方

法，得出结果。会根据相量图，分析如何提高感性电路的功率因数师生共同探讨提

高功率因数的方

法，得出结果。并联电容后综上分析：不难得出，欲提高电路功率因数，并联电容是最适当的方法，但电容的容量必须适当。“适当”包含两个方面的含义：①功率因数要提高②电路性质仍然呈感性。二、并联电容提高功率因数的本质 理解并联补偿电容的 师生共同探讨，本质。 得出结论。并联电容前：Q=QL并联电容后：Q=Q—QLCS=\Q2+P2并联电容的本质，是补偿了电路的无功功率（降低无功功率）,从而提高了电路的功率因数，故电容又称为补偿电容。第3页共6页

南京六合中等专业学校课堂教学安排教学环节与主要内容具体教学目标教学活动三、补偿电容容量的计算方法功率三角形的变换如下图所示：_i 4QrW掌握功率三角形确定教师：引导学生./，■『QCJLQT并联电容容量的方法。正确画并联前后QA*功率三角形。P学生：理解功率功率三角形三角形，画功率图中Q=Q—Q=P(tgQ—tgQ)而Q=U=U2①C三角形，得出结C L RLCXC论。则UU23C=P(tgQ —tgQ)RLC=「(tg隼—tg隼)3U2 RL需要注意的是，①RL是并联电容前,电路的阻抗角，①是并联电容后，电路的阻抗角。练习：电路如图所示，已知工频电压为220V,电阻R=30。，感抗Xl=40。。试求：(1)S闭合前电路的有功功率P,功率因数coscp，无功功率Q,电流/。(2)若S闭合后电路功率因数提高至0.866,则并联的电容容量为多大？此时电路的有功功率P,无功功率Q，电流/分别为多少？解：(1)|z|=「R2+Xj="302+402=50Q220… =4.4A50P=I2R=4.42x30=580.8WQ=I2X=4.42x40=774.4VarLS=UI=220x4.4=968VA第4页共6页

南京六合中等专业学校课堂教学安排教学环节与主要内容具体教学目标教学活动P5808cosQ== =0.6S968(2)并联负载前后，有功功率不变，即P=580.8W。P=UIcos①，贝UT P 580.8 。…I= = =3.05AUcos①220x0.866S=UI=220x3.05=671Var1 1Q=”'S2—P2="6712—580.82=336Varcos^RI：0.6，tg^R广jcos甲=0.866，tg甲=-3C=T (tg9—tgs)①U2 RL「 580.8 ,4<3.2c=C= x(— )=30uF2x3.14x50x2202 3 3熟练掌握电路的分析和计算教师：巡回指导，及时指出错误学生：板演，练习四、补偿电容并联前后电路中的变化感性负载并联一定容量电容前后，电路的视在功率S,有功功率P，无功功率Q，功率因数人，阻抗角中，电路性质，电路的总电流I，感性负载的工作状态均发生怎样的变化？不变：有功功率P，电路性质，感性负载的工作状态。变大：功率因数变小：电路的视在功率S，无功功率Q，阻抗角中，电路的总电流I。理解补偿电容并联前后电路中的相关变化。师生共同探讨，得出结论。小结：.感性电路并联一个适当容量的电容后，整个电路的功率因数可以得到提高。.并联电容容量的计算方法：C= (tan①—tan①)①U2 RL.感性负载并联一定容量电容前后，电路中的变化情况。梳理本节课学习