感性负载并联电容后可以提高电路的功率因数,为什么不采用串联电容的方法提高感性负载的功率因数?

如题所述

在实际应用电路中,多是感性的,线圈用的较多,会降低功率因素的。 我们知道,串联电路中电流处处相同。这个相同,不仅是有效值相同,而且瞬时值也相同,也就是说,任何时刻都相同。 我们又知道,电感和电容中电流与两端电压不同相,电容两端电压落后于电流90度,而电感两端电压超前于电流90度。现在电感和电容中电流相位相同,所以电感两端电压与电容两端电压相位相反,也就是说,任何时刻电容和电感上的电压是互相“抵消”的。 感抗和容抗都与频率有关。必定存在某一频率,在这个频率感抗与容抗相等。既然电感两端电压是感抗乘电流,电容两端电压是容抗乘电流,所以在这个频率下,电感两端电压恰与电容两端电压大小相等,方向相反,完全抵消。这就是串联谐振。 电感两端电压与电容两端电压完全抵消,那么电流不就是无穷大了?实际上电路中总有一些电阻,所以电流不会是无穷大,但电流很大是肯定的。此时串联电路呈纯阻性,即串联电路两端电压与电路中电流同相。 如果频率稍微降低一些怎么样?频率稍微降低一些,容抗变大一点,感抗变小一点,电容两端电压的大小稍微比电感两端电压的大小大一些,不能完全“抵消”,串联电路中电流仍比较大,注意比没有电感时要大,串联电路呈容性,当然不是纯容性,电路中还有一些电阻。从串联电路两端看,施加的电压没有变化,但电流比没有电感单纯是一个电容时大,好像是电容量变大了。可以这样考虑:感抗“抵消”了一部分容抗,使容抗减少,从串联电路两端看,就好像是电容量变大了。 应该注意到,现在容抗随频率的变化非常快,因为现在感抗与容抗互相“抵消”,频率变化一点点,“抵消”的程度就会差很多,也就是从串联电路两端看上去的电容量随频率很快变化,频率降低一点,“看上去”的电容量就会减少很多。 频率继续降低,感抗越来越小,容抗越来越大,直到感抗可以忽略,此时串联电路中电流与只存在一个电容时几乎相同,好像电感不存在。根据串联电路两端电压和其中的电流计算电容量,与没有电感几乎是相同的。频率非常低时,就可以认为是完全相同。 频率从谐振频率稍微升高一些,所有情况变得相反,现在电路呈感性,但感抗比没有电容时小,从串联电路两端看,好像是容抗“抵消”了一部分感抗,使电感量变小了。频率继续升高,容抗越来越小,感抗越来越大,直到容抗可以忽略,根据串联电路两端电压和其中的电流计算电感量,与没有电容时几乎相同。 对于电感和电容的并联电路,分析完全相同,只不过现在是并联,电感和电容两端电压相同,电感中电流和电容中电流相位相反,“抵消”的是电流而不是电压。 总之可以有效地提高有效功率。

关于提高日光灯电路的功率因数 ,用并联电容的方法是可以补偿电感镇流器的无功损耗,若在镇流器的前后串联电容,由于电感电容无功电压的抵消,将使日光灯上的电压严重超标,会对日光灯的寿命有极大的影响,严重时有可能发生谐振,电路电流剧烈增大而烧毁线路的。我曾经在一个理发店中看到串联电容接法的日光灯电路,那个镇流器及导线被烧的漆黑。
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第1个回答  2010-12-12
在实际应用电路中,多是感性的,线圈用的较多,会降低功率因素的。 我们知道,串联电路中电流处处相同。这个相同,不仅是有效值相同,而且瞬时值也相同,也就是说,任何时刻都相同。 我们又知道,电感和电容中电流与两端电压不同相,电容两端电压落后于电流90度,而电感两端电压超前于电流90度。现在电感和电容中电流相位相同,所以电感两端电压与电容两端电压相位相反,也就是说,任何时刻电容和电感上的电压是互相“抵消”的。 感抗和容抗都与频率有关。必定存在某一频率,在这个频率感抗与容抗相等。既然电感两端电压是感抗乘电流,电容两端电压是容抗乘电流,所以在这个频率下,电感两端电压恰与电容两端电压大小相等,方向相反,完全抵消。这就是串联谐振。 电感两端电压与电容两端电压完全抵消,那么电流不就是无穷大了?实际上电路中总有一些电阻,所以电流不会是无穷大,但电流很大是肯定的。此时串联电路呈纯阻性,即串联电路两端电压与电路中电流同相。 如果频率稍微降低一些怎么样?频率稍微降低一些,容抗变大一点,感抗变小一点,电容两端电压的大小稍微比电感两端电压的大小大一些,不能完全“抵消”,串联电路中电流仍比较大,注意比没有电感时要大,串联电路呈容性,当然不是纯容性,电路中还有一些电阻。从串联电路两端看,施加的电压没有变化,但电流比没有电感单纯是一个电容时大,好像是电容量变大了。可以这样考虑:感抗“抵消”了一部分容抗,使容抗减少,从串联电路两端看,就好像是电容量变大了。 应该注意到,现在容抗随频率的变化非常快,因为现在感抗与容抗互相“抵消”,频率变化一点点,“抵消”的程度就会差很多,也就是从串联电路两端看上去的电容量随频率很快变化,频率降低一点,“看上去”的电容量就会减少很多。 频率继续降低,感抗越来越小,容抗越来越大,直到感抗可以忽略,此时串联电路中电流与只存在一个电容时几乎相同,好像电感不存在。根据串联电路两端电压和其中的电流计算电容量,与没有电感几乎是相同的。频率非常低时,就可以认为是完全相同。 频率从谐振频率稍微升高一些,所有情况变得相反,现在电路呈感性,但感抗比没有电容时小,从串联电路两端看,好像是容抗“抵消”了一部分感抗,使电感量变小了。频率继续升高,容抗越来越小,感抗越来越大,直到容抗可以忽略,根据串联电路两端电压和其中的电流计算电感量,与没有电容时几乎相同。 对于电感和电容的并联电路,分析完全相同,只不过现在是并联,电感和电容两端电压相同,电感中电流和电容中电流相位相反,“抵消”的是电流而不是电压。 总之可以有效地提高有效功率。
第2个回答  2013-03-16
正确提高功率因数应满足两个原则:1不能影响负载的正常工作;2尽量不要增加额外的功率损耗。采用并联电容时,负载本身的功率因数、有功功率、无功功率和电流都未改变,只是使整个电路的功率因数提高了;而电容器串联时,会改变负载的电压,影响负载的正常工作,所以不能采用。
第3个回答  2018-04-29
串联电容会影响负载性能,而且会直接影电器的电压,UL =ωL X I 当接近谐振时 I有最大值。I=R+jωL-j1/ωC 所以UL就可能等于入电压的Q倍。Q=ωL/R .很显然这对任何电器都是致命的
第4个回答  2010-12-11
1.电容串联时,当把电容切除时,线路就断开了,负载就无法工作,这样的电路是没有实际价值的。

2.电容串联时,电容上分担电压,这样电容与负载上的电压都不是它们的额定电压 ,它们都不能正常工作。

感性负载并联电容后可以提高电路的功率因数,为什么不采用串联电容的方法...
可以这样考虑:感抗“抵消”了一部分容抗,使容抗减少,从串联电路两端看,就好像是电容量变大了。 应该注意到,

为什么用并联电容的方法能提高感性负载的功率因数?串联电容行不行?为...
并联电容的方法能提高感性负载的功率因数,是因为感性负载的一部分无功电流由电容提供,线路中的无功电流即电源提供的无功电流减少了,所以功率因数提高了。串联电容当然也可以提高功率因数,因为感性负载的无功电流与电容的无功电流相位相反,相互抵消,线路中的无功电流也就减少了,功率因数提高。但这种做法有...

...电压之间的相位差,但为什么不用串联的电容的方法来提高
如果采用串联电容的方式提高功率因数,由于电感与电容的性质是相反的,串联电路阻抗直接相减(抵消):用电器的原阻抗 Z1 = R + jXL ,串联电容后:Z2 = R + jXL - jXC = R + j(XL - XC),串联电容后阻抗减少,用电器的功率增大,如果完全补偿则:XL = XC ,Z2 = R ,这就是串联...

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为了提高感性阻抗的功率因数,为什么采用的是并联电容而不是串联电容?答:我们所讲提高功率因数的目的,是指提高电源或电网的功率因数,不是提高某个电感性负载的功率因数 在电感性负载上并联电容器后,减少了电源与负载间能量交换,此时负载上所需的无功功率,大部分或全部由电容器供给,就是说能量的交换...

为什么要用并联电容的方法来提高功率因素而不是串联
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电感性电路功率因数的提高实验中为什么不采用给感性负载串联电容提高功 ...
提高功率因数目的就是为了减少电源的回路电流,即那些无功电流,因为电流越大,在导线上形成的压降就越大,损耗也越大。利用电容与电感的并联谐振,电容可以抵消那部分感性电流,即那些无功电流,这些无功电流只在电感与电容并联谐振中形成回路,不在与电源形成回路,从而在电源的回路中减少了一部分无功电流,...

为提高功率因数,为什么要并联一电容而不是串一电容,电容是否越大越好...
从而提高功率因数。当然,过补偿的情况例外。所以提高感性负载的功率因数用并联电容器才能减小功率因数角,达到提高功率因数的目的。串联电容器是为了提高电压。电容器串联时,容量变小,同样起到越前电流的特性,只是需要电容的量比并联时增大许多,一般是在电容耐压不足时才采用的。

提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法,而不用串联法?
采用并联电容补偿,是线路与负载的连接方式决定的:在低压线路上(1KV以下),因为用电设备大多数是电机类的,都是感性负载,又是并联在线路上,线路需要补偿的是感性无功,所以要用电容器并联补偿。串联无法补偿。高压输电线路,特别是高压电缆,他们对电源端呈容性,所以线路补偿常常串联电感。

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