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        提高電路功率因數(shù)和諧振的關(guān)系

        2019-10-21 23:30:17覃緩貴
        關(guān)鍵詞:電路分析功率因數(shù)諧振

        摘要:電路的功率因數(shù)和諧振是電路分析中兩個重要概念,本文較詳細的分析了兩者的深層次關(guān)系。

        關(guān)鍵詞:電路分析;功率因數(shù);諧振;關(guān)系

        中圖分類號:G47 文獻標識碼:A

        To improve the power factor and the relationship between the resonant circuit

        Qinhuangui

        (Guangxi Institute of Electrical and Mechanical Technology Guangxinanning 53007)

        Abstract:Circuit power factor and harmonic is two important concepts in the circuit analysis,this article in detail analyzes the deep relations of the two.

        Keywords:Circuit analysis The power factor resonance relation

        所謂功率因數(shù)就是公式 中 ,其太小會影響線路和發(fā)電機繞組的功率損耗和設(shè)備成本,因為 中,當P、U為定值時,當功率因數(shù)提高后,電路總電流 減少,其結(jié)果使線路的損耗Q=I2Rt減少。同時線路的電流小也可以減少導(dǎo)線面積,或可以多接負載,提高電源的利用率??傊岣?可減小線路總電流I,即減少線路和發(fā)電機繞組的損耗,減少成本。同時也可多接負載,提高了電源供電效率。

        那么如何提高功率因數(shù) 呢?因為交流電路中一般都有電感組件,電路的阻抗Z=R+jXL,該公式兩邊乘以電流I的相量 得: ,相量圖如下圖1所示,故 是 與 之間的夾角,且

        因此要提高 ,就要想辦法減少上述公式中的分母。又因為電容容抗是-jXC,所以可以在電路中加接電容器。使XL變?yōu)椋╔L-XC),從而增加XC就可以使上述公式中分母變小,結(jié)果 變大。

        在電路中加電容器可以是串聯(lián),也可以是并聯(lián),但是結(jié)果有區(qū)別。

        (1)串聯(lián)電容會使 提高,同時線路總電流會變大,因為:

        當 提高,I變大, 中當XC增大時,公式分母變小,I變大。

        當XC增大到等于XL時,I變?yōu)樽畲螅?=1,即 =0,總電流和總電壓同相,這時的狀態(tài)就是串聯(lián)諧振。

        (2)并聯(lián)電容會使 提高,同時線路總電流會變小,因為:

        當并入電容時線路總電流相當于減去電容中電流,顯然I變小。當XC增大到等于XL時,I變?yōu)樽钚。?=1,即 =0,總電流和總電壓同相,這時的狀態(tài)就是并聯(lián)諧振。

        總之提高功率因數(shù)和諧振有密切關(guān)系,諧振是提高功率因數(shù)時的一種最佳狀態(tài),這時線路是純電阻電路,電路的功率因數(shù)最大,即 =1,即 =0。

        對于并聯(lián)電容器的情況,這時需要并聯(lián)的電容器的大小可以由公式

        并聯(lián)的電容器的大小也可以利用諧振時的諧振頻率公式: ,兩種推導(dǎo)方式不同,但是得到的結(jié)果相同,這也再次說明了諧振是提高功率因數(shù)時的一種最佳狀態(tài)。

        參考文獻:

        [1] 胡漢輝.電路分析[M].第2版.重慶:重慶大學(xué)出版社,2011.

        [2] 胡翔駿.電路分析[M].第二版.北京:高等教育出版社,2007.

        作者簡介:

        覃緩貴,男,1964年7月生,1986年7月畢業(yè)于廣西師范大學(xué),專業(yè):電路與系統(tǒng),1986年7月參加工作(廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院),1992年12月獲得講師職務(wù)資格,現(xiàn)任職務(wù):專職教師。

        (作者單位:廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西南寧)

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