功率因数的提高仿真验证
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功率因数的提高仿真验证
例 有一电感性负载，功率为10kW ，功率因数为0.6，接在电压为220V ，50Hz 的交流电源上。（1）若将功率因数提高到0.95 ，需并联多大的电容？（2）计算并联电容前后的线路电流。
解：（1）由1cos ϕ＝0.6，得 531＝ϕ 由950cos 2.＝ϕ，得 182＝ϕ
代入公式得 F (C μπ65618tan 53tan 50222010102
3）＝－ ⨯⨯⨯= （2）并联电容前的线路电流为
A ..U P I 6756
02201010cos 3
11＝＝⨯⨯=ϕ
并联电容后的电流
A ..U P I 84795
02201010cos 3
2＝＝⨯⨯=ϕ 从计算结果可以看出，并联电容后线路上的电流减小了很多。
并联适当电容可提高电路的功率因数，减小电路上的电流，仿真电路如图所示。图中，负载为一感性负载，通过刀开关，依次将电容加上，观察，各功率表、电流表读数如表所示。
表 感性负载并联电容提高功率因数仿真数据
并电容值μF 电路cos ϕ 总功率/W
I /A I RL /A I C /A 负载功率/W 0（没并电容） 0.34
29.853 0.399 0.399 0.039mA 29.866
3 0.629 29.88
4 0.216 0.399 0.207 29.866 3+1.
5 0.904 29.862 0.15 0.399 0.311 29.86
6 3+1.5+3
0.688
29.851
0.197
0.399
0.518
29.866
从表中数据可以看出，并联电容确实可以提高电路的功率因数，减小线路上的电流。但并不是并联电容越大越好，当电容值超过一定值后，功率因数不升反降。并联电容前后，电路的有功功率基本不变，约为负载的有功功率。并联电容后，负载的工作状态没有发生变化。你可以计算一下，并联电容3μF 和7.5μF ，电路的性质发生了怎样的变化？