電工技術5正弦交流電路的功率.ppt

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1、3-7正弦交流電路的功率一、瞬時功率+-Nui0ωtuip若網絡N吸收的瞬時功率()()iuttUIuipywyw++==sinsin2jyywcos)2cos(UIt-UIiu+++=p>0表示網絡N吸收能量p<0表示網絡N釋放能量。當

2、?

3、↑時，p的正的部分↓負的部分↑常數部分↓當

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5、↓時，p的正的部分↑負的部分↓常數部分↑當

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7、=π時，p的正、負部分相等，常數部分=0而?＝0時，總有p≥0純電阻時：純電感時：純電容時：任何時刻pR≥0，所以電阻R為耗能元件。而pL、pC正負半軸對稱，L和C為非耗能元

8、件。單位：瓦（W）、千瓦（kW）cos?—功率因數?—功率因數角純電阻時：純電感時：不耗能純電容時：不耗能二、有功功率（平均功率）三、無功功率單位：乏var電壓超前電流，為感性電路電壓滯后電流，為容性電路純電感：純電容：四、視在功率如變壓器的容量為1000VA，額定工作狀態(tài)下：如cos?=0.5，則P=1000×0.5=500W如cos?=1，P=1000W五、復功率如端口處+-N單位：伏安（VA）網絡N吸收的復功率復雜電路中的功率滿足P=P1+P2+……Q=Q1+Q2+…………但S?S1+S2+……單位：伏

9、安（VA）Z1為感性Z2為容性負載，P2=10KW，cos?2=0.9。求總的有功、無功、視在功率和功率因數。Z1Z2解：總的有功P1=20KW，cos?1=0.85；例Z1為感性負載，總的無功總的視在功率功率因數Z2為容性問題的提出：日常生活中很多負載為感性的，其等效電路及相量關系如下圖。uiRLCOS?I當U、P一定時，??希望將COS?提高P=PR=UICOS?其中消耗的有功功率為：六功率因數的提高負載iu說明：由負載性質決定。與電路的參數和頻率有關，與電路的電壓、電流無關。功率因數和電路參數的關系RZ

10、例40W白熾燈40W日光燈發(fā)電與供電設備的容量要求較大供電局一般要求用戶的，否則受處罰。純電阻電路R-L-C串聯(lián)電路純電感電路或純電容電路電動機空載滿載日光燈（R-L-C串聯(lián)電路）常用電路的功率因數提高功率因數的原則：必須保證原負載的工作狀態(tài)不變。即：加至負載上的電壓和負載的有功功率不變。提高功率因數的措施:uiRL并電容C并聯(lián)電容值的計算uiRLC設原電路的功率因數為cos?L，要求補償到cos?須并聯(lián)多大電容？（設U、P為已知）分析依據：補償前后P、U不變。由相量圖可知：iuRLC呈電容性。呈電感性問題與

11、討論功率因數補償到什么程度？理論上可以補償成以下三種情況:功率因素補償問題（一）呈電阻性結論：在角相同的情況下，補償成容性要求使用的電容容量更大，經濟上不合算，所以一般工作在欠補償狀態(tài)。感性（較?。┤菪裕ㄝ^大）C較大功率因數補償成感性好，還是容性好？一般情況下很難做到完全補償（即：）過補償欠補償?功率因素補償問題（二）并聯(lián)電容補償后，總電路（R-L//C）的有功功率是否改變了？問題與討論R定性說明：電路中電阻沒有變，所以消耗的功率也不變。<<通過計算可知總功率不變。I、其中功率因素補償問題（三）提高功率因數除

12、并電容外，用其他方法行不行？補償后RL串電容行否補償前RLC問題與討論串電容功率因數可以提高，甚至可以補償到1，但不可以這樣做！原因是：在外加電壓不變的情況下，負載得不到所需的額定工作電壓。同樣，電路中串、并電感或電阻也不能用于功率因數的提高。其請自行分析。RLC含有電感和電容的電路，如果無功功率得到完全補償，使電路的功率因數等于1，即：u、i同相，便稱此電路處于諧振狀態(tài)。諧振串聯(lián)諧振：L與C串聯(lián)時u、i同相并聯(lián)諧振：L與C并聯(lián)時u、i同相諧振電路在無線電工程、電子測量技術等許多電路中應用非常廣泛。諧振概念：

13、3-8電路中的諧振串聯(lián)諧振的條件RLC串聯(lián)諧振電路、同相若令：則：諧振串聯(lián)諧振的條件是：?一、串聯(lián)諧振：諧振頻率：串聯(lián)諧振的特點??U、I同相?當時?當電源電壓一定時：UC、UL將大于電源電壓U注：串聯(lián)諧振也被稱為電壓諧振當時，諧振時：、品質因素---Q值定義：電路處于串聯(lián)諧振時，電感或電容上的電壓和總電壓之比。諧振時:?在諧振狀態(tài)下,若R>XL、R>XC，Q則體現了電容或電感上電壓比電源電壓高出的倍數。串聯(lián)諧振特性曲線I諧振電流諧振頻率下限截止頻率上限截止頻率通頻帶關于諧振曲線的討論(a)不變，變化。(b)

14、不變，變化。(c)不變，變化。不變，諧振曲線討論（之一）結論：R的變化引起變化R愈大愈?。ㄟx擇性差）R愈小愈大（選擇性好）R小R大不變，變化。（1）不變即LC不變R改變改變（2）分析：（1）不變即U、R不變（2）改變結論：LC的變化引起變化L變小或C變小變大L變大或C變大變小諧振曲線分析（之二）不變，變化。諧振曲線分析（之三）結論：Q愈大，帶寬愈小，曲線愈尖銳。Q愈小，帶寬愈大，曲線愈平坦。分析：不