《电工基础》课件15

3.5正弦交流电路的功率一、瞬时功率（p）二、有功功率（P）瞬时功率p在一个周期内的平均值称为平均功率（即有功功率）。——有功功率分析：（1）有功功率为电压有效值U电流有效值I三者乘积（2）称为功率因数。（3）电阻电感或电容这正说明，有功功率只消耗在电阻元件上。三、视在功率（S）交流电路中，端电压与电流的有效值乘积称为视在功率。单位：伏安(VA)或千伏安(kVA)视在功率表明了交流电气设备可能转换的最大功率，即能提供或取用功率的能力。

电源（发电机、变压器等）在铭牌上都标出它的输出电压和输出电流的额定值。就是说，电源的视在功率是给定的。电源的视在功率也称为电源的额定容量（简称容量）。四、无功功率（Q）（1）为电压和电流的相位差，也就是电路等效复阻抗的阻抗角。（2）感性电路：容性电路：吸收无功功率发出无功功率（3）电路中既有电感元件又有电容元件时，无功功率相互补偿，它们在电路内部先相互交换一部分能量后，不足部分再与电源进行交换。单位:乏（var）总结：视在功率（S）：有功功率（P）：无功功率（Q）：“功率直角三角形”阻抗三角形、电压三角形、功率三角形SQPR[例3-8]RLC串联电路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，电源电压

。求：⑴感抗、容抗、复阻抗及阻抗角；⑵电流的大小及瞬时值表达式；⑶各元件两端电压大小及其随时间变化规律；⑷有功功率、无功功率及视在功率；⑸判断该电路性质。解：⑴（2）[例3-8]RLC串联电路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，电源电压

。求：⑶各元件两端电压大小及其随时间变化规律；（3）[例3-8]RLC串联电路中，已知R=30Ω，L=127mH，C=40μF，电源电压

。求：⑷有功功率、无功功率及视在功率；⑸判断该电路性质。（4）（5）因为阻抗角为负/无功功率为负，可判断电路为容性。解法一解法二五、功率因数的提高例：一台发电机的额定电压为220V，输出的总功率为4400kVA。试求：(1)该发电机能带动多少个220V，4.4kW，cosφ=0.5的用电器正常工作？(2)该发电机能带动多少个220V，4.4kW，cosφ=0.8的用电器正常工作？解：每台用电器占用发电机的功率：该发电机能带动的用电器个数：提高了电源容量的利用率五、功率因数的提高例：一台发电机以400V的电压输给负载6kW的电力，如果输电线的总电阻为1Ω。试求：(1)负载功率因数cosφ=0.5提高到0.75时，输电线上的电压降可减少多少？(2)负载功率因数cosφ=0.5提高到0.75时，输电线上一天可少损耗多少电能？解：(1)cosφ=0.5时，输电线上电流：输电线上电压降：cosφ=0.75时，输电线上电流：输电线上电压降：输电线上电压降减少：五、功率因数的提高例：一台发电机以400V的电压输给负载6kW的电力，如果输电线的总电阻为1Ω。试求：(1)负载功率因数cosφ=0.5提高到0.75时，输电线上的电压降可减少多少？(2)负载功率因数cosφ=0.5提高到0.75时，输电线上一天可少损耗多少电能？解：(2)cosφ=0.5时，输电线上电能损耗：cosφ=0.75时，输电线上电能损耗：输电线上一天可以减少的电能损耗：减少输电中的电压降和功率损失五、功率因数的提高1．提高功率因数的意义（1）提高电源容量的利用率（2）减少输电中的电压降和功率损失2．提高功率因数的主要方法并联接入电容器未并电容时:并上电容时:——补偿电容量计算公式[例3-9]某工频电路为感性负载，其有功功率为10kW，U=220V，

。现用并联电容补偿法，使功率因数提高到0.95，试计算补偿电容量。解：故所需并联补偿电容量为：（2）如将从0.9提高到1，试问还需并多大的电容C。（1）如将功率因数提高到,需要并多大的电容C,求并C前后的线路的电流。练习：一感性负载,其功率P=15kW,，接在电压U=220V,ƒ=50Hz的电源上。解：(1)即即求并C前后的线路电流：并C前:可见:cos

1时再继续提高，则所需电容值很大（不经济），所以一般不必提高到1。并C后:(2)从0.9提高到1时所需增加的电容值:思考题:电感性负载采用串联电容的方法是否可提高功率因数,为什么一般情况下都采用并联电容的方法?提高功率因数实质是电压与电流要尽可能的同相位，也即功率因数接近于“1”。电感与电容并联或串联都可以做到这一点。因此，串联电容可以提高功率因数。但此时无论功率因数多少，负载电压就不是额定电压了。当串联电容且功率因数接近于1时，也就是接近串