为什么感性负载并联电容可以提高功率因数?其物理实质是什么?

2024-12-12 19:50:42
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回答1:

相量就是矢量。两个矢量夹角小于90º呈锐角,合成矢量变大,就像平行四边形的长对角线。两个矢量夹角大于90º呈钝角,合成矢量变小,就像平行四边形的短对角线。

电容电流超前于电源电压90º,感性负载电流滞后于电源电压φ=0~90º,所以并联电容电流与感性负载电流相量夹角即相位差>90º,就好像两个矢量夹角大于90º呈钝角,合成矢量自然变短即电源电流变小,合成矢量与电源电压相量的夹角φ1 变小,系统功率因数cosφ1提高。

带有电感参数的负载。确切讲,应该是负载电流滞后负载电压一个相位差特性的为感性负载,如变压器,电动机等。另外一种是指有些设备在消耗有功功率时还会消耗无功功率,并且有线圈负载的电路。

扩展资料:

电容是电压滞后电流90°,电感是电压超前电流90°,而电阻的电压与电流相位相同。通常我们所使用的感性负载,实际上是电感和电阻混合负载,所以感性负载的电压与电流夹角为(0~90)度。

视在功率=电压×电流;有功功率=电压×电流×功率因素(cosα);无功功率=电压×电流×sinα,其中α为电压与电流的夹角。其中,功率因数为电压、电流夹角的余弦值。

开关旁边并联电容是为了在开关断开时减少开关断开的两个触点之间形成的电弧;开关闭合时,则没有消除电火花的作用。

因为开关所接的电路中,常常都属于感性负载,感性负载在断电时由于电流不能突变,因此会在断开的两个触点之间形成的电弧,这个电弧一方面对触点造成损坏作用(容易拉成毛刺),一方面影响电路的断开时间。

加上电容后,由于电容两端电压不能突变,使触点两端的电压也不能突变,因此就没有火花形成,其可吸收尖锋电压,起到保护触点的作用和及时断开电路的作用,防止击穿。

参考资料来源:百度百科--感性负载

回答2:

呵呵
要了解并联电容可以提高感性负载的功率因数,必须先了解功率因数。
功率因数,是用来衡量用电设备(包括:广义的用电设备,如:电网的变压器、传输线路,等等)的用电效率的数据。
功率因数的定义公式:功率因数=有功功率/视在功率。
有功功率,是设备消耗了的,转换为其他能量的功率。
无功功率,是维持设备运转,但是并不消耗的能量。他存在于电网与设备之间,是电网和设备不可缺少的能量部分。

好了,说说电容补偿感性负载无功的物理实质:
感性负载在电网中运行时,它的无功功率是这样传递的:以电网电压波形到参照,电压起始的1/2周期,感性负载从电网吸收无功,后面的1/2周期时,感性负载把无功功率送回电网。
电容在电网中运行,也一样需要无功功率,但是它的需求时间,与感性负载正好差180度(或者说:反相):电压起始的1/2周期,电容把无功功率送回电网。后面的1/2周期时,电容从电网吸收无功。
由此,我们可以用电容器代提电网,当电感吸收无功时,电容放出无功,反之,当电感放出无功时,电容吸收无功。利用电容器代提电网提供或吸收无功,而且把电容器和感性设备一起看作一个新的组合设备,使电网向这个“组合设备”主要提供有功功率,较少提供无功功率了,就是电容器提高感性负载功率因数的实质。

这里有个概念要明晰:感性负载的功率因数是一个定值,无功功率的考核是从供电端来说的,并联电容器是与感性设备组合成新的“组合设备”了,功率因数才提高了。

回答3:

相量就是矢量。两个矢量夹角小于90º呈锐角,合成矢量变大,就像平行四边形的长对角线。两个矢量夹角大于90º呈钝角,合成矢量变小,就像平行四边形的短对角线。电容电流超前于电源电压90º,感性负载电流滞后于电源电压φ=0~90º,所以并联电容电流与感性负载电流相量夹角即相位差>90º,见附图,就好像两个矢量夹角大于90º呈钝角,合成矢量自然变短即电源电流变小,合成矢量与电源电压相量的夹角φ1 变小,系统功率因数cosφ1提高。

回答4:

功率因数的产生是由于电压和电流不同相位而引起的。例如电感中的电压超前电流,电容上的电压落后电流。提高功率因数就是利用上述电感和电容的特性把电压和电流的相位差值减小,功率因数为1是电流和电压同相。

回答5:

电容性的无功功率可以补偿电感性的无功功率,在不改变感性负载工作电压的情况下,使有功功率与视在功率的比值增大,从而增大了功率因数。