通過相量圖說明感性負載並聯電容器後能夠提高功率因數的原因

2021-04-21 02:40:15 字數 5539 閱讀 4726

1樓:匿名使用者

感性負載電流

bai滯後電壓du相位90度,電容器是容性負載zhi,電流超dao前電壓90度.

舉個例子你就回明白了,一臺變

答壓器,他的輸出能力是固定的,如果感性負載較多,那麼他建立磁場需要的無功就大,變壓器就會輸出無功電流給它,而變壓器就能輸出那麼大的電流,如果無功電流佔的比例大,那麼功率因數就低了.

感性負載並聯電容器後,它需要的無功由電容器直接提供,變壓器就不用輸出那麼大的無功電流給他,這樣就增加了有功功率,提高了功率因數.

用相量圖說明感性負載並聯電容器後能夠提高功率因素的原因

2樓:安慶地痞

請看下圖:

設電壓為u,電阻電流為ir,電感電流為il,電容電流為ic   il與ic方向相反。

並聯電容前,電阻電流ir與電感電流il的合成電流為i1,i1與電壓u的夾角為a1

並聯電流後,電阻電流ir與電感電流il以及電容電流ic的合成電流為i2,i2與電壓u的夾角為a2

從圖可以看出a2小於a1,所以cosa2大於cosa1,即功率因數提高了。

3樓:紫痕煦

圖錯啦,反了,ic超前電壓90度

4樓:載朗折曼凡

感性負載電流滯後電壓相位90度,電容器是容性負載,電流超前電壓90度.

舉個例子你就明白了,一臺變壓器,他的輸出能力是固定的,如果感性負載較多,那麼他建立磁場需要的無功就大,變壓器就會輸出無功電流給它,而變壓器就能輸出那麼大的電流,如果無功電流佔的比例大,那麼功率因數就低了.

感性負載並聯電容器後,它需要的無功由電容器直接提供,變壓器就不用輸出那麼大的無功電流給他,這樣就增加了有功功率,提高了功率因數.

在感性負載兩端並聯電容可以提高線路功率因數,是否並聯的電容容量大,功率因數就提得越高?

5樓:匿名使用者

不是一定。

跨感應負載的並聯電容器可以有效地增加線路的功率因數。但是,並聯電容器數量越大,容量越大,功率因數越高。

但是,在電容器並聯連線之前,沒有連線感性負載。在電容器並聯連線之後,可以增加功率因數。當功率因數在量增加時最大化時,它為1,這成為電阻性負載。

如果並聯電容繼續增加,則功率因數將減小。因此,並聯電容器的數量越多越好越好,但卻有其科學的計算方法。

負載電流滯後於負載電壓。一個相位差特性是感應負載,例如變壓器,電動機等。另一種是一些電路,其中一些裝置在消耗有功功率並具有線圈負載時消耗無功功率。

由於感性負載在接通電源或者斷開電源的一瞬間,會產生反電動勢電壓,這種電壓的峰值遠遠大於負載交流供電器所能承受的電壓值,很容易引起車用逆變器的瞬時超載,影響逆變器的使用壽命。因此,這類電器對供電波形的需要較高。

開關旁邊並聯電容是為了在開關斷開時減少開關斷開的兩個觸點之間形成的電弧;開關閉合時,則沒有消除電火花的作用。

因為開關所接的電路中,常常都屬於感性負載,感性負載在斷電時由於電流不能突變,因此會在斷開的兩個觸點之間形成的電弧,這個電弧一方面對觸點造成損壞作用(容易拉成毛刺),一方面影響電路的斷開時間;加上電容後,由於電容兩端電壓不能突變,使觸點兩端的電壓也不能突變,因此就沒有火花形成,其可吸收尖鋒電壓,起到保護觸點的作用和及時斷開電路的作用,防止擊穿。

6樓:匿名使用者

不是絕對的。

在感性負載兩端並聯電容器可以有效的提高線路的功率因數。但並聯電容並不是數量越多、容量越大,功率因數就越高。

但未並聯電容器之前為感性負載,並聯電容器後可以使功率因數提高,直到加了一定量的時候功率因數達到最大,即為1,這時候變成為阻性負載,如果並聯電容繼續增加,那麼功率因數反而會降低了。所以,並聯電容並非數量越多、容量越大越好,而是有其科學的計算方法。

負載電流滯後負載電壓一個相位差特性的為感性負載,如變壓器,電動機等。另外一種是指有些裝置在消耗有功功率時還會消耗無功功率,並且有線圈負載的電路。

擴充套件資料

電感對電流的變化有抗拒作用。當流過電感器件的電流變化時,在其兩端產生感應電動勢,其極性是阻礙電流變化的。當電流增加時,將阻礙電流的增加,當電流減小時,將反過來阻礙電流的減小。

這使得流過電感的電流不能發生突變,這是感性負載的特點。

低阻測量時,對於感性負載問題:

1、避免用脈衝式測量。

2、決定於l/r時間常數。

7樓:匿名使用者

一、眾所周知,在感性負載兩端並聯電容器可以有效的提高線路的功率因數。但並聯電容並不是數量越多、容量越大,功率因數就越高。但未並聯電容器之前為感性負載,並聯電容器後可以使功率因數提高,直到加了一定量的時候功率因數達到最大,即為1,這時候變成為阻性負載,如果並聯電容繼續增加,那麼功率因數反而會降低了。

所以,並聯電容並非數量越多、容量越大越好,而是有其科學的計算方法。

二、並聯電容器的原理及意義

提高功率因數的常用辦法是在負載兩端並聯電容器。其原理是利用電容與電感的電流在相位上剛好相差180°(方向相反),可以相互交換無功電流,從而減少從電源中再攝取無功電流造成的電源浪費以及由此造成的線路熱損耗和電壓損失。

三、並聯電容器的計算口訣

電容容量咋確定,計算公式要記清。

負載功率除壓方,再除三一四得商;

該商再乘兩數差,兩數求值按下法。

先知現有功因數,反角函式求角度,

求出該角正切值,作為上面第一數;

再設預想功因數,同樣方法求角度,

也求該角正切值,作為上面第二數。

電壓伏特功率瓦,得出電容是法拉。

功率單位用千瓦,電容單位用微法,

功率乘以正切差,再乘係數看電壓。

單相電壓二百二,係數六十五點八;

係數若為二十二,電壓數值三百八。

三、並聯電容器的計算方法

設負載的功率(有功功率,不特別指出時,均指有功功率)為p(單位為w),相電壓為u(單位為v),電源頻率為f(hz),當時的功率因數為cosφd,預計提高到的功率因數為cosφg,則需並聯的電容器容量c(f)為:

當電源頻率f=50hz時,上式中的2πf≈314(即口訣中所說的「再除三一四得商」中的「三一四」)。上式即變為:

上式即後一部分口訣所描述的內容,其中的兩個正切值是由當時的功率因數(下角標用d)和預計達到的功率因數(下角標用g)通過反三角函式求得各自的功率因數角(口訣中說「反角函式求角度」)後再計算得到的。

若功率p的單位為kw,電容量c的單位為μf,則:

(1)當電壓u=220v時,上式將進一步簡化為:

c=65.8p(tgφd-tgφg);

(2)當電壓u=380v時,上式將進一步簡化為:

c=22p(tgφd-tgφg)。

這就是口訣的第三部分「功率單位用千瓦,電容單位用微法,功率乘以正切差,再乘係數看電壓。單相電壓二百二,係數六十五點八;係數若為二十二,電壓數值三百八」所描述的內容,其中的「正切差」即是前面口訣中講述的兩個正切值之差。

四、並聯電容器計算舉例

某感性負載,其額定功率為1.1kw,接在電壓為220v、50hz的電源上工作時,電路的功率因數為0.5。若想將功率因數提高到0.8,求需並聯多大容量的電容器?

解:由題意可知:p=1.1kw=1100w,u=220v,f=50hz,cosφd=0.5,cosφg=0.8,則需並聯的電容器容量c為可用公式求取:

用反三角函式先求出現有功率因數為cosφd=0.5的功率因數角φd=60°,再求出該角的正切值tgφd=tg60°=1.732,即口訣中所說的「先知現有功因數,反角函式求角度,求出該角正切值,作為上面第一數」。

再求出預計提高到的功率因數為cosφg=0.8的功率因數角φg=36.9°,tgφg=tg36.

9°=0.751,即口訣中所說的「再設預想功因數,同樣方法求角度,也求該角正切值,作為上面第二數」。

直接用公式得:

c=65.8p(tgφd-tgφg)=65.8×1.1(1.732-0.751)=71μf

答:需並聯容量為71μf的電容器。

8樓:陳堅道

是的,但並聯的電容量過大時,功率因數會出現過補償(補償超前),無功電流將倒供電網,無功計量反映為功率因數偏低(人為介定)。

9樓:匿名使用者

這個不絕對的,沒加電容之前成感性,加電容可以使功率因數提高,直到加了一定量的時候功率因數最大,就是1,成阻性,這個時候如果電容再加大,功率因數反到又降低了,這個時候負載就不再成感性了,卻成了容性!也就是說補償要適量!

10樓:安慶地痞

這句話不完全正確。

電容補償在理論在可以將功率因數補償到1,在現實中是不可能的。一般最理想狀況是將功率因數補到接近1。但再加大電容,就有可能補過了,得不償失。

為什麼感性負載在並聯電容後,可以提高線路功率因數

11樓:

純電阻負載電路中,負載上電流的相位和電壓的相位完全一致,電流完全消耗在負載上,功率因素為1;

在感性負載電路中,負載上電流的相位總是落後電壓一個角度,使一部分電流不做功,僅有部分電流消耗在負載上,功率因素小於1;

在容性負載電路中,負載上電流的相位總是超前電壓一個角度,使一部分電流不做功,僅有部分電流消耗在負載上,功率因素小於1;

所以,在感性負載電路中,並聯電容器,利用其「電流超前特性」,補償感性負載的「電流滯後特性」,使電流相位儘可能跟電壓相位接近,從而使功率因素儘可能接近1.

12樓:匿名使用者

可以這麼理解,如果一個純電感,其功率因數為0,若並聯一個合適的電容,兩

者可能發生諧振,對外呈現純阻性(即看起來是一個電阻),功率因數變為1。由此推廣,當不是純電感時,並聯電容可以提高功率因數,但達不到1,嚴格的數學形式可以參考任一本電路原理教材有關正弦穩態的部分。

13樓:du知道君

呵呵 要了解並聯電容可以提高感性負載的功率因數,必須先了解功率因數。 功率因數,是用來衡量用電裝置(包括:廣義的用電裝置,如:

電網的變壓器、傳輸線路,等等)的用電效率的資料。 功率因數的定義公式:功率因數=有功功率/視在功率。

有功功率,是裝置消耗了的,轉換為其他能量的功率。 無功功率,是維持裝置運轉,但是並不消耗的能量。他存在於電網與裝置之間,是電網和裝置不可缺少的能量部分。

好了,說說電容補償感性負載無功的物理實質: 感性負載在電網中執行時,它的無功功率是這樣傳遞的:以電網電壓波形到參照,電壓起始的1/2週期,感性負載從電網吸收無功,後面的1/2週期時,感性負載把無功功率送回電網。

電容在電網中執行,也一樣需要無功功率,但是它的需求時間,與感性負載正好差180度(或者說:反相):電壓起始的1/2週期,電容把無功功率送回電網。

後面的1/2週期時,電容從電網吸收無功。 由此,我們可以用電容器代提電網,當電感吸收無功時,電容放出無功,反之,當電感放出無功時,電容吸收無功。利用電容器代提電網提供或吸收無功,而且把電容器和感性裝置一起看作一個新的組合裝置,使電網向這個「組合裝置」主要提供有功功率,較少提供無功功率了,就是電容器提高感性負載功率因數的實質。

這裡有個概念要明晰:感性負載的功率因數是一個定值,無功功率的考核是從供電端來說的,並聯電容器是與感性裝置組合成新的「組合裝置」了,功率因數才提高了。

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