功率因数的提高说课课件
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煤矿机械功率因数的提高培训课件
P = U N I N cos ϕ = 600kW
而需提供的无功功率为: 而需提供的无功功率为
Q = U N I N sinϕ = 800kvar
所以 提高 cosϕ可使发电设备的容量得以充分利用
（2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 设输电线和发电机绕组的电阻为 r : 要求: 要求 P = U I cosϕ (Ｐ、Ｕ定值 时 定值)时
10×10 C= (tan18 ° − tan0 °)F = 213.6 µF 2 314× 220
3
可见 : cos ϕ≈1时再继续提高，则所需电容值很大 ϕ≈1时再继续提高， 不经济），所以一般不必提高到1 ），所以一般不必提高到 （不经济），所以一般不必) 费电 ∆P = I 2 r (费电
I
S
(导线截面积) 导线截面积)
所以提高 所以提高 cosϕ 可减小线路和发电机绕组的损耗。 可减小线路和发电机绕组的损耗。 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重 要的意义。 要的意义。 2. 功率因数cos ϕ低的原因 功率因数cos 日常生活中多为感性负载 如电动机、日光灯， 感性负载---如电动机 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。 其等效电路及相量关系如下图。
L
例
ωL
ϕ
cosϕ
I
ɺ I
+ +
40W220V白炽灯 40W220V白炽灯 cosϕ = 1
P = U I cosϕ P 40 I= = A = 0.182 A U 220 40W220V日光灯 cosϕ = 0.5 日光灯
ɺ U
ɺ R UR +
ɺ XL UL
而需提供的无功功率为: 而需提供的无功功率为
Q = U N I N sinϕ = 800kvar
所以 提高 cosϕ可使发电设备的容量得以充分利用
（2）增加线路和发电机绕组的功率损耗 设输电线和发电机绕组的电阻为 r : 要求: 要求 P = U I cosϕ (Ｐ、Ｕ定值 时 定值)时
10×10 C= (tan18 ° − tan0 °)F = 213.6 µF 2 314× 220
3
可见 : cos ϕ≈1时再继续提高，则所需电容值很大 ϕ≈1时再继续提高， 不经济），所以一般不必提高到1 ），所以一般不必提高到 （不经济），所以一般不必) 费电 ∆P = I 2 r (费电
I
S
(导线截面积) 导线截面积)
所以提高 所以提高 cosϕ 可减小线路和发电机绕组的损耗。 可减小线路和发电机绕组的损耗。 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重 所以要求提高电网的功率因数对国民经济的发展有重 要的意义。 要的意义。 2. 功率因数cos ϕ低的原因 功率因数cos 日常生活中多为感性负载 如电动机、日光灯， 感性负载---如电动机 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。 其等效电路及相量关系如下图。
L
例
ωL
ϕ
cosϕ
I
ɺ I
+ +
40W220V白炽灯 40W220V白炽灯 cosϕ = 1
P = U I cosϕ P 40 I= = A = 0.182 A U 220 40W220V日光灯 cosϕ = 0.5 日光灯
ɺ U
ɺ R UR +
ɺ XL UL
《功率因数的提高》课件
装置等。
实施效果：经 过实施功率因 数提高方案， 该工厂的能源 消耗量大幅降 低，运营成本 也得到了有效
控制。
案例二：某小区的电力系统的功率因数提高
案例背景：某小区的电力系统存在功率因数低的问 题，影响了电力系统的效率和稳定性。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
解决方案：采用无功补偿装置，提高电力系统的功 率因数。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
实施过程：对小区的电力系统进行改造，安装无功 补偿装置，并进行调试和运行。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
采用无功补偿装 置
提高设备负载率
合理选择电动机：根据实际需要选择合适的电动机，避免过大或过小 提高设备的运行效率：对设备进行定期维护和保养，确保设备正常运行 调整负载：根据实际情况调整负载，避免空载或过载运行 采用无功补偿装置：通过无功补偿装置提高功率因数，降低无功损耗
无功补偿装置的应 用
并联电容器补偿
串联电容器补偿 的原理
串联电容器补偿 的优点
串联电容器补偿 的应用场景
串联电容器补偿 的注意事项
混合补偿方式
定义：将并联电容器和串联电抗器同时使用，以实现无功补偿的方式 优点：可以根据负载的感性或容性无功功率进行补偿，提高功率因数 应用场景：适用于负载变化较大、谐波干扰较严重的场合
注意事项：需要合理选择电容器和电抗器的参数，以避免谐振和过补偿现象的发生
功率因数。
功率因数与电路 效率的关系：功 率因数越高，电 路的效率就越高， 电能利用率也就
实施效果：经 过实施功率因 数提高方案， 该工厂的能源 消耗量大幅降 低，运营成本 也得到了有效
控制。
案例二：某小区的电力系统的功率因数提高
案例背景：某小区的电力系统存在功率因数低的问 题，影响了电力系统的效率和稳定性。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
解决方案：采用无功补偿装置，提高电力系统的功 率因数。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
实施过程：对小区的电力系统进行改造，安装无功 补偿装置，并进行调试和运行。
单击此处输入你的智能图形项正文，请尽量言简意赅的阐述观 点，以便观者可以准确理解您所传达的信息。
采用无功补偿装 置
提高设备负载率
合理选择电动机：根据实际需要选择合适的电动机，避免过大或过小 提高设备的运行效率：对设备进行定期维护和保养，确保设备正常运行 调整负载：根据实际情况调整负载，避免空载或过载运行 采用无功补偿装置：通过无功补偿装置提高功率因数，降低无功损耗
无功补偿装置的应 用
并联电容器补偿
串联电容器补偿 的原理
串联电容器补偿 的优点
串联电容器补偿 的应用场景
串联电容器补偿 的注意事项
混合补偿方式
定义：将并联电容器和串联电抗器同时使用，以实现无功补偿的方式 优点：可以根据负载的感性或容性无功功率进行补偿，提高功率因数 应用场景：适用于负载变化较大、谐波干扰较严重的场合
注意事项：需要合理选择电容器和电抗器的参数，以避免谐振和过补偿现象的发生
功率因数。
功率因数与电路 效率的关系：功 率因数越高，电 路的效率就越高， 电能利用率也就
功率因数提高 ppt课件
U
P UI RL cosL
P UI cos
L I
IC U X C U C
IC
IRL
UC
U
P
cos
L
sin
L
U
P
cos
sin
I&
+R
U& L
-
3.6-3.10 正弦稳态电路的功率
I&C
+
U&R -
C
+
U&L
-
UC
U
P
cos L
sin L
U1
IC 0.52 0.42 0.3A
XC
U1 IC
250 0.3
833.3Ω
UL
2
IC I
U
300V
XL
UL I
300 0.5
600Ω
3.6-3.10 正弦稳态电路的功率
已知： 104 rad/s,Ui 10V, L 60mH, C 0.25F, 例6 r1 300,求r2 ?时，a、b端开路电压U&0和U&i
IC
U
I IRL
呈电感性
cos 1
工程上一般将功 率因数提高到 0.85~0.95。
3.6-3.10 正弦稳态电路的功率
IC
IC
U
IU
I
IRL
IRL
呈电阻性
cos 1
工程上很难补 偿到1，电力系统中 应尽量避免补偿到1。
呈电容性
《电工技术》课件 提高功率因数的意义和方法
路的电压降和功率损失越大。为了减小电能损耗，改善供电系统质量，需提高 cos
I P
U cos
二、提高功率因数的方法
1.方法:在感性负载上并联适当的电容器 用电设备的大多数都是异步电动机，它的等效电路相当于电阻、电感串联。可以用电容与之并联以提
高功率因数。
2.分析
并联电容前：总电流就是负载RL中的电流 ，功
cosL 0.6
tanL 1.33
将已知条件代求 t得an
tan 0.95
cos 0.72
功率因数的提高及有功功率的测量（1）
提高功率因数的意义和方法
一、提高功率因数的意义
1.提高电源设备的利用率
可以为同等容量供电系统的用户提供更多的有功功率，提高供电能力。
当电源 SN U一N定IN时，供给负载的有功功率
与功PN率 因SN数cos有关。
cos
2. 减小输电线路上的能量损耗 在一定的电压下、向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，线路电流越大，造成输电线
I P U cos
IC
U XC
U 1
UC
C
UC
U
P cos L
sin L
U
P cos
sin
U
C
P U
tan
L
tan
C
P U
2
tan L
tan
三、习题讲解
例题 已知单相交流电动机的功率为10kW，电压U为220V，功率因数 为0.6，接2在电压为 220V的工频 交流电路中。若在电动机两端并联250μF的电容，试求电路功率因数能提高到多少？ 解：本题是由已知电容值，计算电路的功率因数，直接根据推导公式进行计算，比较简单。
I P
U cos
二、提高功率因数的方法
1.方法:在感性负载上并联适当的电容器 用电设备的大多数都是异步电动机，它的等效电路相当于电阻、电感串联。可以用电容与之并联以提
高功率因数。
2.分析
并联电容前：总电流就是负载RL中的电流 ，功
cosL 0.6
tanL 1.33
将已知条件代求 t得an
tan 0.95
cos 0.72
功率因数的提高及有功功率的测量（1）
提高功率因数的意义和方法
一、提高功率因数的意义
1.提高电源设备的利用率
可以为同等容量供电系统的用户提供更多的有功功率，提高供电能力。
当电源 SN U一N定IN时，供给负载的有功功率
与功PN率 因SN数cos有关。
cos
2. 减小输电线路上的能量损耗 在一定的电压下、向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，线路电流越大，造成输电线
I P U cos
IC
U XC
U 1
UC
C
UC
U
P cos L
sin L
U
P cos
sin
U
C
P U
tan
L
tan
C
P U
2
tan L
tan
三、习题讲解
例题 已知单相交流电动机的功率为10kW，电压U为220V，功率因数 为0.6，接2在电压为 220V的工频 交流电路中。若在电动机两端并联250μF的电容，试求电路功率因数能提高到多少？ 解：本题是由已知电容值，计算电路的功率因数，直接根据推导公式进行计算，比较简单。
第23讲 RLC交流电路的分析(功率因数的提高)
电 源
U一定
负 载
线路损耗r
I P /( Ucos )
功率因数的提高
设输电线和发电机绕组的电阻为 r : 要求: P U I cos (Ｐ、Ｕ定值)时
P I Ucos
P I 2 r
(费电)
I
S (导线截面积)
提高电网的功率因数 cos 可减小线路和发电 机绕组的损耗,对国民经济的发展有重要意义。
（3）如将 cos 提高到0.9后，线路中的电流为：
P 10 103 I A 50.5A Ucos 2 220 0.9
所以 I I N ,该电源还有能力再带负载。
所需的电容器的电容量为：
P tan1 tan 2 C 2 2fU 10 10 1.731- 0.483F 820μF 2 2 50 220
P 40 I A 0.182A U 220
U R 相量图
I
功率因数的提高
40W220V白炽灯 cos 1
I
P 40 I A 0.182A U 220
40W220V日光灯 cos 0.5
+
U
+ R U -R + XL U L
-
-
感性等效电路
P 40 I A Ucos 220 0.5 0.364 A
3
【能力训练1】
• 今有一个40W的日光灯，使用时灯管与镇流器(可 近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V， 频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电 阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器 上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少？ 若将功率因数提高到0.8，问应并联多大的电容？
《功率因数的》PPT课件
的阻抗角。
并接电容后，电路 的有功功率不变，而无 功功率减小。可根据无 功功率的补偿，分析导 出提高功率因数所需并 接电容的大小。
Q
P
并接电容前的 功率三角形
Q
P
并接电容后的 功率三角形
并接电容前的无功功率为
Q P tg
并接电容后的无功功率为
Q P tg
电容补偿的无功功率为
QC Q Q
电源实际输出的有功功率为
+
U N
IN
Z z
P U NIN cos SN cos SN
－
可见，提高功率因数有利于电 能的充分利用。
（2）减少电源内阻和线路电阻的功率损耗
设电源内阻和线路电阻之和为 r ，当供给负载的有功
功率为 P 时，电路中的电流为
I P
U cos
电源内阻和线路电阻上损耗的功率为
UL I1
190.53 0.36
529.25
L
xL
xL
2 f
529.25
2 50
1.69
H
未并电容时的功率因数为cosFra bibliotekP UI
40 2200.36
0.51
未并电容时的功率因数角为 59.34
为了将功率因数提高到0.8，应如图所示并接一个电容。 依据题意，并电容后的功率因数为
cos 0.8
并电容后的功率因数角为
36.87
应并电容的大小为
C
P
U
2
tg tg
+
U
－
I
UU－R+－+L
I1
R
L
IC
C
40
tg 59.34 tg 36.87
并接电容后，电路 的有功功率不变，而无 功功率减小。可根据无 功功率的补偿，分析导 出提高功率因数所需并 接电容的大小。
Q
P
并接电容前的 功率三角形
Q
P
并接电容后的 功率三角形
并接电容前的无功功率为
Q P tg
并接电容后的无功功率为
Q P tg
电容补偿的无功功率为
QC Q Q
电源实际输出的有功功率为
+
U N
IN
Z z
P U NIN cos SN cos SN
－
可见，提高功率因数有利于电 能的充分利用。
（2）减少电源内阻和线路电阻的功率损耗
设电源内阻和线路电阻之和为 r ，当供给负载的有功
功率为 P 时，电路中的电流为
I P
U cos
电源内阻和线路电阻上损耗的功率为
UL I1
190.53 0.36
529.25
L
xL
xL
2 f
529.25
2 50
1.69
H
未并电容时的功率因数为cosFra bibliotekP UI
40 2200.36
0.51
未并电容时的功率因数角为 59.34
为了将功率因数提高到0.8，应如图所示并接一个电容。 依据题意，并电容后的功率因数为
cos 0.8
并电容后的功率因数角为
36.87
应并电容的大小为
C
P
U
2
tg tg
+
U
－
I
UU－R+－+L
I1
R
L
IC
C
40
tg 59.34 tg 36.87
《功率因数的提高》课件
减少电压损失
功率因数的改善可以减小线路中的电压损失，保证用户端获得更加稳定的电压 。
减少电能损失
降低变压器和线路的温升
功率因数的提高可以减小变压器和线路的电流，从而降低其温升，延长设备的使 用寿命。
减少电机启动电流
在工业生产中，功率因数的提高可以减小电机的启动电流，降低对电网的冲击， 延长电机的使用寿命。
企业用电的功率因数提高
总结词
企业需要采取系统性的 措施来提高功率因数， 以降低能耗和运营成本
。
优化设备布局
合理布置电机、变压器 等设备，减少无功损耗
。
选用高效设备
采用具有高功率因数的 电机、变压器等设备。
实施无功补偿
通过安装无功补偿装置 ，提高企业整体功率因
数。
公共设施用电的功率因数提高
01
02
03
04
总结词
公共设施需要关注功率因数的 提高，以确保供电质量和降低
能源消耗。
强化设备维护
定期检查和维护公共设施中的 电气设备。
实施节能改造
对老旧设备进行节能改造，提 高其运行效率。
推广节能技术
采用先进的节能技术和设备， 如LED照明等。
THANK YOU
感谢聆听
05
实际应用案例
家庭用电的功率因数提高
01
02
03
04
总结词
通过简单措施，家庭可以有效 地提高功率因数，降低能源消 耗和电费。
使用高效家电
购买能效标识较高的家电，如 节能灯泡、高效空调等。
合理安排家电使用时间
避免在高峰时段使用大功率家 电，如电饭煲、洗衣机等。
定期维护家电
清洁和维护家电设备，确保其 高效运行。
功率因数的改善可以减小线路中的电压损失，保证用户端获得更加稳定的电压 。
减少电能损失
降低变压器和线路的温升
功率因数的提高可以减小变压器和线路的电流，从而降低其温升，延长设备的使 用寿命。
减少电机启动电流
在工业生产中，功率因数的提高可以减小电机的启动电流，降低对电网的冲击， 延长电机的使用寿命。
企业用电的功率因数提高
总结词
企业需要采取系统性的 措施来提高功率因数， 以降低能耗和运营成本
。
优化设备布局
合理布置电机、变压器 等设备，减少无功损耗
。
选用高效设备
采用具有高功率因数的 电机、变压器等设备。
实施无功补偿
通过安装无功补偿装置 ，提高企业整体功率因
数。
公共设施用电的功率因数提高
01
02
03
04
总结词
公共设施需要关注功率因数的 提高，以确保供电质量和降低
能源消耗。
强化设备维护
定期检查和维护公共设施中的 电气设备。
实施节能改造
对老旧设备进行节能改造，提 高其运行效率。
推广节能技术
采用先进的节能技术和设备， 如LED照明等。
THANK YOU
感谢聆听
05
实际应用案例
家庭用电的功率因数提高
01
02
03
04
总结词
通过简单措施，家庭可以有效 地提高功率因数，降低能源消 耗和电费。
使用高效家电
购买能效标识较高的家电，如 节能灯泡、高效空调等。
合理安排家电使用时间
避免在高峰时段使用大功率家 电，如电饭煲、洗衣机等。
定期维护家电
清洁和维护家电设备，确保其 高效运行。
电工基础实用教程3-8功率因数的提高简明教程PPT课件
I C I1 sin 1 I sin
又
P (tan 1 tan ) U
U IC U C 2 fCU XC
所以
P C (tan 1 tan ) 2 2 fU
电 工 基 础
例题3.8.1 有一感性负载，它的功率 P=10kW，cosΦ 1=0.5,接在工频220V电源 上。 （1）将功率因数提高到0.9，求并联的电容 值； （2）比较并联电容前、后电路的电流。
电 工 基 础
解： （1）未并电容前，cosΦ 1=0.5， Φ 1=60°，tanΦ 1=1.73 。 并联电容后，cosΦ=0.9，Φ =25.6°, t anΦ =0.48 。
电 工 基 础
由公式（4-4-8）得
P C (tan 1 tan ) 2 2 fU 10 103 (1.73 0.48) 8.2 104 F 820 F 2 314 220
(2)未并电容前电路电流为
P 10 103 I1 91A U cos 1 220 0.5
并联电容后，线路电流为
P 10 103 I 51A U cos 220 0.9
减小了许多
电 工 基 础
3.8 功率因数的提高
一、提高电路功率因数的意义 首先，可以提高电源设备的有功出力。
其次，减小供电线路的功率损失和电压 降损失 。
电 工 基 础
二、并联电容提高线路的功率因数
ห้องสมุดไป่ตู้
电 工 基 础
图3-8-1（a）所示是一个感性电路并联电容后的电路, 并联电容后的电路相量图 如图3-8-1（b）所示， 由相量图可以看出
又
P (tan 1 tan ) U
U IC U C 2 fCU XC
所以
P C (tan 1 tan ) 2 2 fU
电 工 基 础
例题3.8.1 有一感性负载，它的功率 P=10kW，cosΦ 1=0.5,接在工频220V电源 上。 （1）将功率因数提高到0.9，求并联的电容 值； （2）比较并联电容前、后电路的电流。
电 工 基 础
解： （1）未并电容前，cosΦ 1=0.5， Φ 1=60°，tanΦ 1=1.73 。 并联电容后，cosΦ=0.9，Φ =25.6°, t anΦ =0.48 。
电 工 基 础
由公式（4-4-8）得
P C (tan 1 tan ) 2 2 fU 10 103 (1.73 0.48) 8.2 104 F 820 F 2 314 220
(2)未并电容前电路电流为
P 10 103 I1 91A U cos 1 220 0.5
并联电容后，线路电流为
P 10 103 I 51A U cos 220 0.9
减小了许多
电 工 基 础
3.8 功率因数的提高
一、提高电路功率因数的意义 首先，可以提高电源设备的有功出力。
其次，减小供电线路的功率损失和电压 降损失 。
电 工 基 础
二、并联电容提高线路的功率因数
ห้องสมุดไป่ตู้
电 工 基 础
图3-8-1（a）所示是一个感性电路并联电容后的电路, 并联电容后的电路相量图 如图3-8-1（b）所示， 由相量图可以看出
《功率因数的提高》PPT课件
当负载为感性电路，且若cos =0.5时； P=0.5S=500瓦
可见，S一定时，cos ↓，P ↓，电源能带的负载将减少，
或者说，P一定时， cos低，电源负担将加重。
例如：给cos =0.5的交流电路提供P=500瓦的功率， 电源必须输出1000VA的视在功率。
可见，cos低，电源负担加重，造成资源浪费， 为避免资源浪费，国家规定用电单位的cos=0.9~0.95
3.5 功率因数的提高
一、功率因数
1、对于RL串联电路 若已知 i=Imsinωt 相量图为： 电路的平均功率：
+
U
UL I
U
UR
-
P= UR ·IR= Ucos ·I =U I cos
2、对于RC串联电路 若已知 i=Imsinωt 相量图为：
UR I
+
U
U
UC
-
i R L
i R C
电路的平均功率： P= UR ·IR= Ucos ·I =U I cos
2、基本要点 1）<L ，∴cos > cosL
IC
2）I<IL，总电流减小，输电线ຫໍສະໝຸດ 的能量损耗减少，IR L
U
但负载所需的电流IL仍然不变，
负载照样正常工作
I
3）功率因数cos 是总电路对电源的表现，
IC IL IL
原负载的功率因数仍为cosL，没有变。 4）功率因数提高的实质，是 IC 抵消了一部分IL的无功分量，
3、对于RLC串联电路 若已知 i=Imsinωt 相量图简化：
U
UX I
UR
i
+
R
U
L
-
C
功率因数市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件
I1
第8页
2、在感性负载上并联电容器提升功率因数
以电压为参考正弦量 u 2U sin t
i
I2
感性负载
u
i1
i2 C2
1
U
I
1、分别画出u、i1，i2矢量
2、 i=i1 +i2，作矢量图；画出总电流矢量
I1
依据矢量图可知，1 所以， cos cos1
功率因数得以提升。
第9页
例3：一感性电路接于电压U=10V交流电源，已知电源 角频率ω=200rad/s，电路有功功率P=30W，电流I1=6A， 为提升功率因数在感性电路上并联一个电容器后总电
数为多少？
（3） IC多大？需并联多大电容？
（1） IL 4 A cos1 0.6
（2）
P
I
2 L
R
42
30
480W
i
A
R
iL
iC
L
C
S P 480 600VA
cos 0.8
I S 600 3A U 200
第14页
补充1：在图所表示电路中，已知电源电压U=200V，角频率
ω=250rad/s，R=30Ω，XL=40Ω。求：（1）并联电容器前电 流表A读数和电路功率因数；
1、提升用电设备本身功率因数
降低用电设备无功功率，适当选择变压器与 用电设备，降低轻载运行。
2、在感性负载上并联电容器提升功率因数
例：日光灯电路。
i
u
i1
i2 C2
感性负载
第7页
2、在感性负载上并联电容器提升功率因数
以电压为参考正弦量 u 2U sin t
i
I2
感性负载
第8页
2、在感性负载上并联电容器提升功率因数
以电压为参考正弦量 u 2U sin t
i
I2
感性负载
u
i1
i2 C2
1
U
I
1、分别画出u、i1，i2矢量
2、 i=i1 +i2，作矢量图；画出总电流矢量
I1
依据矢量图可知，1 所以， cos cos1
功率因数得以提升。
第9页
例3：一感性电路接于电压U=10V交流电源，已知电源 角频率ω=200rad/s，电路有功功率P=30W，电流I1=6A， 为提升功率因数在感性电路上并联一个电容器后总电
数为多少？
（3） IC多大？需并联多大电容？
（1） IL 4 A cos1 0.6
（2）
P
I
2 L
R
42
30
480W
i
A
R
iL
iC
L
C
S P 480 600VA
cos 0.8
I S 600 3A U 200
第14页
补充1：在图所表示电路中，已知电源电压U=200V，角频率
ω=250rad/s，R=30Ω，XL=40Ω。求：（1）并联电容器前电 流表A读数和电路功率因数；
1、提升用电设备本身功率因数
降低用电设备无功功率，适当选择变压器与 用电设备，降低轻载运行。
2、在感性负载上并联电容器提升功率因数
例：日光灯电路。
i
u
i1
i2 C2
感性负载
第7页
2、在感性负载上并联电容器提升功率因数
以电压为参考正弦量 u 2U sin t
i
I2
感性负载
电路功率因素的提高ppt课件
未并联电容器时负载电感中电流3788负载电感的功率因数为06其功率因数角为26743179所需并联的电容为2201022010sinsinrlrl3788sin532674sin3279231450220lessonlearn3re学习法首先recorder以下我用板书rework如下感谢亲观看此幻灯片此课件部分内容来源于网络如有侵权请及时联系我们删除谢谢配合
②减少供电设备和输电线路的损耗。 功率因数过低还会增加供电设备和输电线路的功率损耗。
电源设备的视在功率S = U I 代入P = S cos 可由一下公式解释 P = U I cos 即 I P
U cos
在负载消耗有功功率P和额定电压U一定的情况下，功率因数cos
越低，供电线路电流I越大。电流I增大的部分是由于无功功率增大与 电源交换能量的电流分量。使供电设备和输电线路的功率损耗增大， 这部分功率将以热能形式散发掉，而得不到利用。
电工电子技术
黄河交通学院机电工程学院 主讲：邱保安 safeqiu
精选课件
本节内容提要
1 power factor的概念及意义 (1)概念 ①定义；②表达式；③特点 (2)意义 ①能充分利用发电设备；②减小电路的损耗
2 提高功率因素的方法 ①感性负载两端并电容；②证明电容容量计算公式的成立
3 例题巩固 lesson learn(8分钟) （教材P60) ①例题 ②record lesson learn(8分钟)
证明完毕
精选课件
3例题巩固提高及lesson learn
①例题【例教材P60】一个负载的工频电压为220v,功率为10kw,功率因素为0.6，
欲将功率因素提高到为0.9，试求所需并联的电容值。 已知：u=220v,p= 10kw, COS R L = 0.6, f=50hz . 求： COS =0.9时的c值。 解：分析题意可分两步
②减少供电设备和输电线路的损耗。 功率因数过低还会增加供电设备和输电线路的功率损耗。
电源设备的视在功率S = U I 代入P = S cos 可由一下公式解释 P = U I cos 即 I P
U cos
在负载消耗有功功率P和额定电压U一定的情况下，功率因数cos
越低，供电线路电流I越大。电流I增大的部分是由于无功功率增大与 电源交换能量的电流分量。使供电设备和输电线路的功率损耗增大， 这部分功率将以热能形式散发掉，而得不到利用。
电工电子技术
黄河交通学院机电工程学院 主讲：邱保安 safeqiu
精选课件
本节内容提要
1 power factor的概念及意义 (1)概念 ①定义；②表达式；③特点 (2)意义 ①能充分利用发电设备；②减小电路的损耗
2 提高功率因素的方法 ①感性负载两端并电容；②证明电容容量计算公式的成立
3 例题巩固 lesson learn(8分钟) （教材P60) ①例题 ②record lesson learn(8分钟)
证明完毕
精选课件
3例题巩固提高及lesson learn
①例题【例教材P60】一个负载的工频电压为220v,功率为10kw,功率因素为0.6，
欲将功率因素提高到为0.9，试求所需并联的电容值。 已知：u=220v,p= 10kw, COS R L = 0.6, f=50hz . 求： COS =0.9时的c值。 解：分析题意可分两步
提高功率因数15分钟课件
但由于该厂用电量较大每月约4000万千瓦时如将功率因数提高到095可按电费075的费率进行奖励初步估算每月可返还电费约20万元再加上由于无功减少而使得系统有功损耗减少的费用经济效益十分可提高功率因数有哪些措施1
提高功率因数
课程目标
提高功率因数的意义 提高功率因数的措施
功率因数
在交流电路中，电压与电流之间的相位差(φ)的
提高功率因数有哪些措施
提高功率因数的措施
1.合理选用用电 设备及其运行方 式。
调整负荷，提高 合理选择变压 设备的利用率，减 器或电动机容量，
少空载、轻载运行 减少无功消耗，
的设备； 防止“大马拉小 车”。
提高功率因数的措施
2.采用电力电容
可用电容器的无 功功率来补偿感性 负载的无功功率， 从而减少甚至消除 感性负载与电源之 间原有的能量交换。
器补尝无功，即：
在感性负载两端 并联电容器。
并联电容器提高功率因数 以电压为参考正弦量
u
i1
感 性 负 载
1
U
I1
并联电容器提高功率因数
以电压为参考正弦量
i i1
感ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性 负 载
I2
u
i2
C
1
U
I1
I2 i
u
i1
感 性 负 载
i2
C
1
I
U
根据相量图可知
1
I1
cos 所以，
cos 1
功率因数得以提高。
课程小结
1.提高功率因数的意义是： （1）充分利用电源设备的容量。 （2）减小输电线路上的功率损耗。 2.提高功率因数的措施有： （1）合理选用用电设备及其运行方式。 （2）采用电力电容器补偿无功。
提高功率因数
课程目标
提高功率因数的意义 提高功率因数的措施
功率因数
在交流电路中，电压与电流之间的相位差(φ)的
提高功率因数有哪些措施
提高功率因数的措施
1.合理选用用电 设备及其运行方 式。
调整负荷，提高 合理选择变压 设备的利用率，减 器或电动机容量，
少空载、轻载运行 减少无功消耗，
的设备； 防止“大马拉小 车”。
提高功率因数的措施
2.采用电力电容
可用电容器的无 功功率来补偿感性 负载的无功功率， 从而减少甚至消除 感性负载与电源之 间原有的能量交换。
器补尝无功，即：
在感性负载两端 并联电容器。
并联电容器提高功率因数 以电压为参考正弦量
u
i1
感 性 负 载
1
U
I1
并联电容器提高功率因数
以电压为参考正弦量
i i1
感ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性 负 载
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1
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感 性 负 载
i2
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根据相量图可知
1
I1
cos 所以，
cos 1
功率因数得以提高。
课程小结
1.提高功率因数的意义是： （1）充分利用电源设备的容量。 （2）减小输电线路上的功率损耗。 2.提高功率因数的措施有： （1）合理选用用电设备及其运行方式。 （2）采用电力电容器补偿无功。
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（三）新课讲解
1.介绍提高功率因数的意义。
(1)提高电源设备的利用率。 (2)减少输电线路的压降及功率损耗。
个问题来展开讲解)
2 .介绍感性负载提高功率因数的方法.(设置四
(1)利用功率三角形说明视在功率、有功功率、无功功 率三者之间的关系及实际意义。
S:视在功率 P:有功功率 Q:无功功率 Φ:阻抗角
4.辅助教学法
课件是现代教育极好的辅助 手段，能让抽象理论变为直观现 象，易被学生接受。
三、学法分析
• 中等职业学校学生的文化基础比较弱， 在初中没有养成良好的学习习惯。因此 在教学过程中，学生普遍感到电工电子 原理枯燥难懂，学习情趣低。为此，应 当强调学生发挥主体作用，理论联系实 际，积极思考。通过寻找和解决周围环 境的例子的途径，提高自己的学习兴趣， 强调学生注意培养实际操作的能力。
处理该节教学难点，要体 现出中等职业教育的特殊 性，从实际需要出发，公 P 式C= U (tgφ1-tg φ2)直接给 出。利用矢量图，定性说 明电容器电容值与功率因 数的大小有直接关系。
2
（四）演示实验
• 演示日光灯电路的连接方法及操作过程。 并讲清楚实验所需电器元件，操作中注 意事项，然后让学生分组实验。并鼓励 学生尝试更换电容器值，观察功率因数 的变化。
（五） 教学内容总结
(1)对感性负载来说，其消耗的功率及流过感性负载 的电流都保持不变。但线路的电流减少，从而功率损耗 减少，同时整个电路的无功功率减少。 (2)感性负载功率因数的提高，并不是指提高负载 的功率因数，而是提高了线路的功率因数。感性负载自 身的功率因数不变。 (3) 实际生产中不求电容值，而是利用无功功率补 偿的概念。根据Q N=P(tg φ1-tgφ2) 的值，从有关手册中选 取满足此容量的电容器或电容组。
(2)根据功率三角形,讨论如何提高电能利用率
结论:有功功率不变,减少无功功率，减少视在功率
结论:视在功率不变,减少无功功率，增加有功功率
(3)如何做到减少无功功率？
让学生分析,得出结论:并联电容能做到减少无功功率。
(4)并联电容后,电路会有何变化?
结论：电路中总电流减少，电路中功率损耗减少。
3.介绍并联电容值与功率因数角的关系。
（六）布置作业
为巩固课堂所学，进一步提高学生的思维能力， 针对性布置作业题目。 1.一发电站以22KV的高压输给负载4.4×104KW的电 力，若输电线路的总电阻为10Ω ，试计算电路的功率因 数由0.5提高到0.8时,输电线上一天少损失多少电能?
2.拓展题:鼓励学生上网查找实际生产中采用无功 补偿的例教学大纲及该内容的现实意义，现确定教学目 标如下： 认知目标：理解提高功率因数的意义并掌握提高感 性负载功率因数的方法。 能力目标：培养学生用理论知识解决实际问题的能力。 思想目标：培养学生节约能源意识。 教学重点：感性负载并联电容提高功率因数的方法 。 教学难点：并联电容器的电容值与功率因数的关系。
四、教学过程
1. 复习提问 2.导入新课 3.讲授新课 4.演示实验 5.教学总结 6.布置作业
（一）通过提问来检测学生预习情况
问题：对视在功率、有功功率、无功
功率、功率因数的理解。 问题设定的目的是：让学生通过此 题对以前内容进行回忆，为学习这节新 内容作好铺垫。
（二）导入新课
播放录相 录相情景描述：某校随着办学规模的扩大，增设电焊专 业，数控专业。在设备增加变压器容量不变的前提下， 只能通过无功功率补偿，以提高供电设备的利用率。补 偿前，有功功率16KW，功率因数0.5，补偿后，有功功 率33KW，功率因数0.95。补偿前后有功功率相差17KW。
• 一、教材分析 • 二、教法分析 • 三、学法分析 • 四、教学过程 • 五、板书设计
一、教材分析
1.该节内容在《电工基础》教学中 的地位和意义 2.教学目标确定
1.该节在教材中的意义
《功率因数的提高》这节内容是学生在学习了直流电路、 交流电路的基础知识，并对视在功率、有功功率、无功功 率、功率因数掌握的情况下完成的。是全书联系实际的纽 带之一。因为我国乃至全世界现在最重要的问题就是能源 问题，提高能源利用率、节约能源是解决能源问题的有效 途径。因此，本节内容对学生掌握提高能源利用率的方法， 并对其节约能源意识的培养有着举足轻重的作用。
二、教法分析
根据教学目标的确定，结合学生的 学习现况，为了充分体现学生的主体地 位。因此，在这节课的教学采用以下教 学方法:
1.比较渗入法 2.层次讨论法 3.实验验证法
4.辅助教学法
1.比较渗入法
好的导入可以营造良好的课堂气氛，集中 学生注意力，激发起学生的学习兴趣。本节导 入采用一例实际问题，让学生通过观看录像， 自主思考，自主比较，发现无功功率补偿前后 的不同点，发现功率因数的高低是电源设备利 用率高低的关键，进而很好的渗入了课题。
五、板书设计
功率因数的提高
一、提高功率因数的意义
(1) 电源设备的容量能得到充分的利用。 (2)减少了线路上的压降和功率损耗。
二、提高功率因数的方法
感性负载并联电容
从相量图上可以看到并联电容器后，电源供给的电 流减小了，与电压的相位差也减小了。因而，功率 因数提高了。 • 例1：例3
•
从上例可得出计算最佳电容值的公式： C = P 2（tan RL - tan ） U
谢谢指导
2.层次讨论法
针对这节内容的重点、难点提出四个问题，让 学生四人一组，在组内展开讨论，最后每组说出自 己的结论。在学生讨论过程中，教师恰当引导，对 每组的结论作出评价，并总结出正确结论。这样会 使学生由被动学习变为主动学习。真正体现学生的 主体地位和教师主导地位相结合的教学原则。
3.实验验证法
• 理论知识通过实验更容易被学生接受，改变以 往传统的理论教学方式，有针对性的加入实验， 让理性变为感性认识。