4.5交流电路的功率因数（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

第五节 交流电路的功率因数 一、功率因数的概念 二、提高功率因数的意义 三、提高功率因数的方法 一、功率因数的概念 　　功率因数：有功功率与视在功率的比值，用  表示： 　　根据阻抗三角形有 　　根据功率三角形有 第五节 交流电路的功率因数 　　1．可提高供电设备的利用率 　　功率因数等于有功功率与视在功率的比值，在视在功率一定时，功率因数越高，有功功率就越大，进而供电设备容量越得到充分利用。 　　2．可减少在电源设备及输电线路上的电压降和功率损耗 　　当电源电压和电源输出功率一定时，cos 越小，则输出线路中的电流越小，所以电源设备及输出线路上压降和功率损耗的就小。 二、提高功率因数的意义 第五节 交流电路的功率因数 　　3．常用负载的功率和功率因数 负 载 常用功率 P / W 功率因数 cos 电灯 25 ~ 100 1 荧光灯 6 ~ 40 0.34 ~ 0.52 音响设备 几 ~ 几十 0.7 ~ 0.9 电视机 几十 ~ 几百 0.7 ~ 0.9 400 mm吊扇 66 0.91 电冰箱 60 ~ 130 0.24 ~ 0.4 家用洗衣机 90 ~ 650 0.5 ~ 0.6 家用空调 1 k ~ 3 k 0.7 ~ 0.9 电饭锅 300 ~ 1400 1 Y系列三相异步电动机 500 ~ 300 k 0.75 ~ 0.9 第五节 交流电路的功率因数 三、提高功率因数的方法 　　1．并联电容器。 　　2．对于功率较大，转数不用调的机械，可采用同步电动机来拖动。 　　3．提高负载自身的功率因数。 第五节 交流电路的功率因数 　　[例9] 有一个感性负载，其功率 P=1.1 kW，功率因数λ= cosL=0.5，按在 50 Hz，220 V 的电源上。若要使 λ=0.8，求需并联的电容器的电容量。 　　解：根据矢量图进行计算： 　　并联电容前 　　并联电容后 　　或 第五节 交流电路的功率因数 　　根据余弦定理 　　代入数值 　　由于根据矢量图计算很麻烦，一般用下面公式进行计算 第五节 交流电路的功率因数 本章小结 一、实训室认识 1．生活中和实训室都采用交流电源供电，这个电源电压为220 V，频率为50 Hz的正弦交流电源，简称工频交流电。 2．在实训室中常用的仪表有：交流电压表与电流表、钳形电流表、兆欧表、电能表、万用表；验电工具是测电笔。 二、正弦交流电路的基本物理量 1．电流的大小和方向都随时间做周期性变化，且在一个周期内平均值为零，这样的电流(或电压、电动势)统称为交流电。 2．正弦交流电的数学表达式为 本章小结 3．正弦交流电完成一次周期性变化所需要的时间，称为正弦交流电的周期，用字母T表示，国际单位制单位s（秒）。 4．正弦交流电在1秒钟内完成周期性变化的次数，称为正弦交流电的频率，用字母 表示，国际单位制单位Hz（赫）。频率的常用单位还有KHz (千赫)、MHz (兆赫)、GHz (吉赫)。 1 GHz＝103 MHz＝106 KHz＝109 Hz 5． 发电机的转子转动一圈，正弦交流电就变化一次，即交流电的电角度变化了2 弧度或360°。我们把正弦交流电在1秒内变化的电角度，称为正弦交流电的角频率，用字母 表示，国际单位制单位rad/s（弧度每秒）。 本章小结 6．周期、频率和角频率三者间关系为 7．正弦交流电的大小和方向随时间按正弦规律变化，正弦交流电在一个周期内所达到的最大数值，用来表示正弦交流电的变化范围，称为正弦交流电的最大值，又称振幅、幅值或峰值，用带下标m的大写字母 分别表示电流、电压、电动势的最大值。 8．交流电的有效值是用电流热效应定义的。用大写字母I、U、E分别表示电流、电压和电动势的有效值。 本章小结 9．最大值与有效值的关系 10．在正弦交流电中 决定了正弦交流电的变化进程，是正弦交流电随时间变化的核心部分，称为正弦交流电的相位，单位是弧度或度。在计时起点t=0时的相位称为初相，初相用字母 表示，单位是弧度或度。 本章小结 11．两个同频率正弦交流电的相位之差叫做它们的相位差，用 表示，单位是弧度或度。 12．通常，我们把正弦交流电的振幅、频率和初相位叫做正弦交流电的三要素。任何正弦量都有三要素。 13．正弦交流电的表示法有：解析式、波形图和旋转矢量。 本章小结 三、纯电阻、纯电感、纯电容电路 1．在纯电阻电路中，电压电流的瞬时值、有效值和最大值三者均服从欧姆定律。即对