电工RLC串联电路交流电路的分析功率因数PPT学习教案

1、会计学1电工电工RLC串联电路交流电路的分析功率串联电路交流电路的分析功率因数因数dtdiLiRuuuLR1. R-L串联电路2.4.1 R-L-C串联交流电路 (1) 瞬时值关系uLiuRuRL-第1页/共38页)sin(2)sin(2)sin(2)cossin(2cos2sin222tUtZItXRItXtRItIXtRIuLLL设:tIisin2dtdiLiRuuuLR则:其中:RXtgL122LXRZZIU(1) R-L串联电路瞬时值关系u领先i 角第2页/共38页222222)()(LRLLUUIXIRXRIZIUtIisin2)sin(2tUuRXtgL1ZIU22LXRZZ称为复

2、数阻抗的模(2) R-L串联电路有效值关系第3页/共38页(3)R-L串联电路相量式表示UILURURXtgXRZZjXRZZIjXRIUUULLLLLR122)（Z复数阻抗Z称为复数阻抗的模0II设:ZILRUUUIjXULL阻抗角,电压领先电流的相位角即iuRIURRLIURULU-第4页/共38页(4)R-L串联电路的功率22LRUUU两边都乘以I2222)()(QPIUIUUISLRS=UI 视在功率，单位：VAP=URI 有功功率，单位：WQ=ULI 无功功率，单位：var第5页/共38页LRUUUUILURU向量图UULUR|Z|XLRSQP电压三角形阻抗三角形功率三角形22LRU

3、UU22LXRZ22QPScos称为功率因数电压三角形、阻抗三角形功率三角形coscosUISP第6页/共38页3. R-L-C串联交流电路idtCdtdiLiRuuuuCLR1一、电流、电压的瞬时关系uRLCRuLuCui-第7页/共38页ZIXXjRIjXIjXIRIUCLCLCLRUUUU相量方程式：则CCLLRjXIUjXIURIU 相量模型0II设（参考相量）)(CLXXjRZRLCRULUCUIU-第8页/共38页ZIXXjRIjXIjXIRIUCLCL)(CLXXjRZ Z22)(CLXXRZRXXtgCL10=00 ,消耗功率；P0, 输出功率；P=0, 网络由电感电容组成无功

4、功率)sin(iuUIQ第29页/共38页问题的提出：日常生活中很多负载为感性的， 其等效电路及相量关系如下图。 COS I当U、P 一定时，希望将COS 提高2.5.2 功率因数的提高P = PR = UICOS 其中消耗的有功功率为：UIRULUuiRLRuLu+-+-+-第30页/共38页例40W白炽灯 1COS40W日光灯 5 . 0COSA364. 05 . 022040cosUPI发电与供电设备的容量要求较大 供电局一般要求用户的 ， 否则受处罚。 85. 0COSA182. 022040UPIcosUIP第31页/共38页纯电阻电路)0( 1COS10COSR-L-C串联电路)9

5、090(纯电感电路或纯电容电路0COS)90(电动机 空载 满载3 . 02 . 0COS9 . 07 . 0COS 日光灯 （R-L-C串联电路）6 . 05 . 0COS常用电路的功率因数第32页/共38页提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压U和负载的有功功率P不变。提高功率因数的措施:并联电容CuiRLRuLu-第33页/共38页并联电容值的计算 设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到cos 须并联多大电容？（设 U、P、 为已知）LUCIRLIIuiRLRuLuCiCiRL-第34页/共38页分析依据：补偿前后 P、U 不变。由相量图可知：sinsinIIILRLCLRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULLLUCIRLII第35页/共38页)(2tgtgUPCLsincossincosUPUPCULLP=40W，U=220V，f=50Hz，cosL=0.5， cos=1并联电容C=4.5F并联电容前I=0.36A并联电容后I=0.18AuiRLRuLuCiCiRL-第36页/共38页呈电容性。1cosIUR