提高電路功率因數(shù)和諧振的關(guān)系

摘要：電路的功率因數(shù)和諧振是電路分析中兩個(gè)重要概念，本文較詳細(xì)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(hào)：G47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(huì)影響線路和發(fā)電機(jī)繞組的功率損耗和設(shè)備成本，因?yàn)?中，當(dāng)P、U為定值時(shí)，當(dāng)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(shí)線路的電流小也可以減少導(dǎo)線面積，或可以多接負(fù)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(jī)繞組的損耗，減少成本。同時(shí)也可多接負(fù)載，提高了電源供電效率。

那么如何提高功率因數(shù) 呢？因?yàn)榻涣麟娐分幸话愣加须姼薪M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?yàn)殡娙萑菘故?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X(jué)C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(huì)使 提高，同時(shí)線路總電流會(huì)變大，因?yàn)椋?/p>

當(dāng) 提高，I變大， 中當(dāng)XC增大時(shí)，公式分母變小，I變大。

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

（2）并聯(lián)電容會(huì)使 提高，同時(shí)線路總電流會(huì)變小，因?yàn)椋?/p>

當(dāng)并入電容時(shí)線路總電流相當(dāng)于減去電容中電流，顯然I變小。當(dāng)XC增大到等于XL時(shí)，I變?yōu)樽钚。?=1，即 =0，總電流和總電壓同相，這時(shí)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(shí)的一種最佳狀態(tài)，這時(shí)線路是純電阻電路，電路的功率因數(shù)最大，即 =1，即 =0。

對(duì)于并聯(lián)電容器的情況，這時(shí)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(shí)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(shuō)明了諧振是提高功率因數(shù)時(shí)的一種最佳狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[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(jiǎn)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(jī)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(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西南寧）