《電工基礎(chǔ)》課件15

3.5正弦交流電路的功率一、瞬時功率（p）二、有功功率（P）瞬時功率p在一個周期內(nèi)的平均值稱為平均功率（即有功功率）?！泄β史治觯海?）有功功率為電壓有效值U電流有效值I三者乘積（2）稱為功率因數(shù)。（3）電阻電感或電容這正說明，有功功率只消耗在電阻元件上。三、視在功率（S）交流電路中，端電壓與電流的有效值乘積稱為視在功率。單位：伏安(VA)或千伏安(kVA)視在功率表明了交流電氣設(shè)備可能轉(zhuǎn)換的最大功率，即能提供或取用功率的能力。

電源（發(fā)電機(jī)、變壓器等）在銘牌上都標(biāo)出它的輸出電壓和輸出電流的額定值。就是說，電源的視在功率是給定的。電源的視在功率也稱為電源的額定容量（簡稱容量）。四、無功功率（Q）（1）為電壓和電流的相位差，也就是電路等效復(fù)阻抗的阻抗角。（2）感性電路：容性電路：吸收無功功率發(fā)出無功功率（3）電路中既有電感元件又有電容元件時，無功功率相互補(bǔ)償，它們在電路內(nèi)部先相互交換一部分能量后，不足部分再與電源進(jìn)行交換。單位:乏（var）總結(jié)：視在功率（S）：有功功率（P）：無功功率（Q）：“功率直角三角形”阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形SQPR[例3-8]RLC串聯(lián)電路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，電源電壓

。求：⑴感抗、容抗、復(fù)阻抗及阻抗角；⑵電流的大小及瞬時值表達(dá)式；⑶各元件兩端電壓大小及其隨時間變化規(guī)律；⑷有功功率、無功功率及視在功率；⑸判斷該電路性質(zhì)。解：⑴（2）[例3-8]RLC串聯(lián)電路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，電源電壓

。求：⑶各元件兩端電壓大小及其隨時間變化規(guī)律；（3）[例3-8]RLC串聯(lián)電路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，電源電壓

。求：⑷有功功率、無功功率及視在功率；⑸判斷該電路性質(zhì)。（4）（5）因為阻抗角為負(fù)/無功功率為負(fù)，可判斷電路為容性。解法一解法二五、功率因數(shù)的提高例：一臺發(fā)電機(jī)的額定電壓為220V，輸出的總功率為4400kVA。試求：(1)該發(fā)電機(jī)能帶動多少個220V，4.4kW，cosφ=0.5的用電器正常工作？(2)該發(fā)電機(jī)能帶動多少個220V，4.4kW，cosφ=0.8的用電器正常工作？解：每臺用電器占用發(fā)電機(jī)的功率：該發(fā)電機(jī)能帶動的用電器個數(shù)：提高了電源容量的利用率五、功率因數(shù)的提高例：一臺發(fā)電機(jī)以400V的電壓輸給負(fù)載6kW的電力，如果輸電線的總電阻為1Ω。試求：(1)負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.5提高到0.75時，輸電線上的電壓降可減少多少？(2)負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.5提高到0.75時，輸電線上一天可少損耗多少電能？解：(1)cosφ=0.5時，輸電線上電流：輸電線上電壓降：cosφ=0.75時，輸電線上電流：輸電線上電壓降：輸電線上電壓降減少：五、功率因數(shù)的提高例：一臺發(fā)電機(jī)以400V的電壓輸給負(fù)載6kW的電力，如果輸電線的總電阻為1Ω。試求：(1)負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.5提高到0.75時，輸電線上的電壓降可減少多少？(2)負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.5提高到0.75時，輸電線上一天可少損耗多少電能？解：(2)cosφ=0.5時，輸電線上電能損耗：cosφ=0.75時，輸電線上電能損耗：輸電線上一天可以減少的電能損耗：減少輸電中的電壓降和功率損失五、功率因數(shù)的提高1．提高功率因數(shù)的意義（1）提高電源容量的利用率（2）減少輸電中的電壓降和功率損失2．提高功率因數(shù)的主要方法并聯(lián)接入電容器未并電容時:并上電容時:——補(bǔ)償電容量計算公式[例3-9]某工頻電路為感性負(fù)載，其有功功率為10kW，U=220V，

?，F(xiàn)用并聯(lián)電容補(bǔ)償法，使功率因數(shù)提高到0.95，試計算補(bǔ)償電容量。解：故所需并聯(lián)補(bǔ)償電容量為：（2）如將從0.9提高到1，試問還需并多大的電容C。（1）如將功率因數(shù)提高到,需要并多大的電容C,求并C前后的線路的電流。練習(xí)：一感性負(fù)載,其功率P=15kW,，接在電壓U=220V,?=50Hz的電源上。解：(1)即即求并C前后的線路電流：并C前:可見:cos

1時再繼續(xù)提高，則所需電容值很大（不經(jīng)濟(jì)），所以一般不必提高到1。并C后:(2)從0.9提高到1時所需增加的電容值:思考題:電感性負(fù)載采用串聯(lián)電容的方法是否可提高功率因數(shù),為什么一般情況下都采用并聯(lián)電容的方法?提高功率因數(shù)實質(zhì)是電壓與電流要盡可能的同相位，也即功率因數(shù)接近于“1”。電感與電容并聯(lián)或串聯(lián)都可以做到這一點。因此，串聯(lián)電容可以提高功率因數(shù)。但此時無論功率因數(shù)多少，負(fù)載電壓就不是額定電壓了。當(dāng)串聯(lián)電容且功率因數(shù)接近于1時，也就是接近串