正弦电流电路中的功率ppt课件.ppt

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1、§6-2正弦电流电路中的功率一.瞬时功率常量角频率为2ω的余弦函数网络N吸收能量网络N释放能量网络N与电源之间有能量往返交换现象对于电容元件，对于电阻元件，对于电感元件，耗能元件储能元件无源元件二.平均功率（有功功率）与功率因数对于电阻元件，对于电感元件，对于电容元件，平均功率又称为有功功率单位：瓦特(W)称为功率因数称为功率因数角电压与电流的相位差端口等效阻抗的阻抗角取决于电路的参数、结构和电源频率求解平均功率方法二由功率守衡可得P=端口处电源提供的平均功率=网络内部各电阻消耗的平均功率的总和例1.求图示中电源

2、对电路提供的有功功率，其中解：作电路的相量模型解一解二三.无功功率P反映电路实际耗能的平均能力——有功功率Q反映电路与电源之间能量往返交换速率的最大值——无功功率单位：乏（var）voltamperereactive无功伏安对于电阻元件，对于电感元件，对于电容元件，求解无功功率方法二四.视在功率单位：伏安（VA）功率三角形注意：五.复功率解：（1）由例1已解出：例2.接例1，（1）求整个电路吸收的无功功率；（2）求视在功率和复功率。此外：解一解二（2）小结：瞬时功率是时间的函数，说明正弦电流电路中能量并非单方向传

3、送。平均（有功）功率是常数，表示二端网络实际消耗的功率。无功功率表示二端网络与电源之间能量往返交换的最大值。视在功率常用于表示电源设备的容量，既是平均功率的最大值，也是无功功率的最大值。复功率是功率分析中的辅助计算量，可以将平均功率、无功功率、视在功率及功率因数角联系起来。例3已知负载1的P1=10kW，1＝0.8(超前)；负载2的P2=15kW，2＝0.6(滞后)；U=2300V。求两负载吸收的总复功率及输入电流有效值I。负载1负载2解：例4、有一线圈加上30V直流电压时，消耗有功功率150W，当加上220

4、V的工频交流电压时，消耗有功功率为294W。求该线圈的等效电阻和等效电感？解：线圈的等效电路1）在直流电源作用时2）在交流电源作用时电路中只有电阻元件消耗有功功率2）解2例5、三表法测定交流阻抗的参数如何判断负载是感性还是容性？电路功率因数低的危害：1）无功负荷在网上传送，占用了输、变、配电设备的资源，降低发、供电设备的有效利用率，电力企业固定成本增加。2）会使线路及电气设备中的电流增大，使损耗增大，即线损增加，增大电费支出。3）增加供电线路的电压损失，使供电电压质量下降。六.功率因数提高电路功率因数低的原因：1

5、）大量采用感应电动机或其他电感性用电设备2）电感性的用电设备配套不合适和使用不合理，造成设备长期轻载或空载运行提高功率因数的方法：1）提高自然因数的方法：2)人工补偿法：1）提高自然因数的方法：a).恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。b).避免电机或设备空载运行。c).合理配置变压器，恰当地选择其容量。d).调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。e).改善配电线路布局，避免曲折迂回等。采用电力电容器进行无功补偿图示中的RL串联电路为一个日光灯电路的模型。将此电路接于频率为50Hz的

6、正弦电压源上，测得端电压为220V，电流为0.4A，功率为40W。（1）求电路的功率因数及吸收的无功功率；（2）求日光灯电路的等效阻抗Z、等效电阻R与等效电感L之值；（3）如果要求将功率因数提高到0.95，试问在AB二端间并联电容C之值应为多少？解：未并电容时并联电容后电路的功率因数提高注意并联电容前后流过感性负载的电流未改变并联前后电路消耗的有功功率P未改变并联后电路功率因数提高，电源输出的无功功率减少，感性负载所需的无功功率一部分来源于电源，另一部分由电容补偿。解二思考：为了提高功率因数，是否电容C越大越好？

7、电容C逐渐增大的过程中，功率因数先增大，后减小；电路由感性变为容性。例6将功率为40W、功率因数为0.5的日光灯100只与功率为100W的白炽灯40只并联在电压为220V的交流电源上。(1)求总电流及总功率因数；(2)若要把电路的功率因数提高到0.9，应并联多大的电容？分析：1.白炽灯可视为纯电阻，日光灯为感性负载;2.由于并联，100个日光灯支路的电流具有相同相位，可直接相加；同理40个白炽灯支路的电流具有相同相位，可直接相加；但日光灯支路的电流与白炽灯支路的电流相位不相同；(1)白炽灯的总电流日光灯的总电流电

8、路的总电流电路的总功率因数(2)若要将功率因数提高到0.9，则七.负载获得最大功率的条件Xi+X=0即X=Xi要使P最大，则由得负载吸收最大功率的条件为（共轭匹配）例7.在阻抗为Zl=(0.1+j0.2)Ω输电线末端接上P2=10kW，cosφ2=0.9的感性负载，负载电压U2＝220V。试求线路输入端的功率因数cosφ1，输入电压U1以及输电线的输电效率η=P2/P1