并联电容器提高功率因数为什么串联不行

发布日期:2023-01-07
并联电容器提高功率因数为什么串联不行

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因为我们供电是电压形式供给用户的。电器的规格都是某个标准电压。不可能以电流形式供电。所以感性负载也是在同一个电压下存在着,它的电流滞后于电源电压,电压做基准,等值电路的电感电流是-j(1/ωL)U,要想抵消这感性电流,只能加个相反的负载电流,这就是电容电流jωCU。这个电容电流和感性电流值完全相等就是功率因数Cosφ等于1。也就是并联谐振。电力网不需要真的达到谐振,那样电容太多成本过高,只要达到功率因数Cosφ>0.90就满足了。

在交流供电系统的电路中,电阻、电感、电容元件的电压、电流的相位特点为在纯电阻电路中,电流与电压同相位;在纯电容电路中电流超前电压90°;在纯电感电路中电流滞后电压90°。在交流电路中,平均功率P=UIcosΦ,其中cosΦ称为功率因数,也就是电压U与电流I之间的余弦。从物理意义上看,功率因数是有功功率UIcosΦ与视在功率UI的比值。说明在由电压U与电流I的乘积所表达的视在功率中,究竟有多少是在电路中被消耗掉的。

当功率与电压为一定值时,并联电容器补偿,功率因数会提高,则需要的电流越小,如果采用串联电容在电路中,电路无法连接在一起,不能够补偿。如果电路呈现电阻性负载,则无需补偿,电流与电压相位相同。另外,电容器串联阻抗最小,电流最大:这时Z=R,则I=U/R。串联谐振时电感(电容)端电压与电源电压的比值称为品质因数Q,也等于感抗(或容抗)和电阻的比值。当Q>>1时,L和C上的电压远大于电源电压(类似于共振),这称为串联谐振,这种方式的谐振常用于信号电压的放大;但在供电电路中串联谐振应该避免。

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