电工电子教学课件：4、4 R-L-C串联的交流电路.ppt

2： 图示电路中,已知:U=220 V，?=50Hz,分析下列情况: 1) K 打开时，P =3872W、I =22A，求：I1、UR、UL。 2）K 闭合后发现P不变，总电流不变，试说明Z2是什 么性质的负载？求出 I2，并画出此时的相量图。 R1 L Z2 K R L C A A1 A2 V 1. 图示电路中已知: 试求: 各表读数及参数 R、L 和 C。 前一页 后一页 返回 4、8 功率因数Cos ?的提高（补偿原理） 1．提高功率因数的经济意义 ? 电源设备的容量可充分利用 若 用户： 功率因数　　　：对电源利用率程度的衡量。 P = PR = UICOS ? 有功功率： 当U、Ｉ 一定时， Ｐ 前一页 后一页 返回 1) 电源设备的容量可充分利用 若 用户： 若用户： ? 必须提高 使发电设备的容量得以充分利用 1。提高功率因数的经济意义 前一页 后一页 返回 2) 减少线路损耗 1. 提高功率因数的经济意义 输电线 : 要求: (Ｐ、Ｕ定值) (导线截面积) (费电) ? 必须提高 使发电设备的容量得以充分利用，并减 少线路损耗。 前一页 后一页 返回 2. 功率因数Cos ?低的原因: 日常生活中多为感性负载---如电动机、 日光灯，其等效电路及相量关系如下图。 u i R L COS ? I P = UICOS ? Ｐ 前一页 后一页 返回 40W日光灯 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。 40W白炽灯 例 前一页 后一页 返回 常用电路的功率因数 纯电阻电路 R-L-C串联电路 纯电感电路或 纯电容电路 电动机 空载 满载 日光灯 （R-L-C串联电路） 前一页 后一页 返回 4. 提高功率因数的措施: 3. 提高功率因数的原则： C R L 必须保证原负载的工作状态不变。即： 加至负载上的电压和负载的有功功率不变。 在感性负载两端并电容 I 前一页 后一页 返回 结论 1) 电路的总电流 ，电路总功率因数 I 并联电容C后： 2) 原感性支路的工作状态不变: 不变 感性支路的功率因数 不变 感性支路的电流 3) 电路的有功功率不变 电路中电阻没有变， 所以消耗的功率也不变。 前一页 后一页 返回 ? 并联电容值的计算 相量图: C R L 由相量图： 由图: 即: 前一页 后一页 返回 前一页 后一页 返回 呈电感性 问题与讨论 功率因数理论上可以补偿到以下三种情况: 呈电容性 呈电阻性 前一页 后一页 返回 感性（ 较小） C 较大 功率因数补偿成感性好，还是容性好？ 一般情况下很难做到完全补偿 （即： ） 过补偿 欠补偿 容性（ 较大） ? 结论：在 角相同的情况下，补偿成容性 要求使用的电容容量更大，经济上不合算， 所以一般工作在欠补偿状态。 前一页 后一页 返回 提高功率因数除并电容外，用其他方法行不行？ 串电容 行否 补偿前 R L 补偿后 R L C 问题与讨论 前一页 后一页 返回 例: 一感性负载,其功率P=10KW, ， 接在电压U=220V ,?=50Hz的电源上。 （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。 （2）如将 从0.95提高到1，试问还需并多大 的电容C。 解： (1)求C 前一页 后一页 返回 求并C前后的线路电流 并C前: (2) 从0.95提高到1时所需增加的电容值 ? 可见 Cos ??1时再继续提高，则所需电容值很大（不经济），?一般不必提高到1。 并C后: 前一页 后一页 返回 4、4 R-L-C串联的交流电路 一 、电流、电压的关系 若 则 u R L C i 返回 前一页 后一页 1. 相量式： 总电压与总电流 的相量关系式 相量法 R L C 设 （参考相量） 则 前一页 后一页 返回 令 复数形式的 欧姆定律 复阻抗 则 ? Z 是一个复数，不是正弦交流量，上面不能加点。 注意 前一页 后一页 返回 　一定电路性质由参数决定 ? 当 时， ， u 超前 i －电路呈感性 Z 与电路性质的关系 ? 阻抗模： 阻抗角： 当 时 ，