提高功率因数公开课教案_功率因数的提高教案

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课题：功率因数提高

课型：

教学目的要求：

知识目标：

1、提高功率因数意义；

2、提高功率因数方法； 技能目标：

熟悉电流表、电压表的使用。

教学重点、难点：

教学重点： 提高功率因数方法 教学难点：

提高功率因数并联电容的选取方法。

教学分析：

本次课首先通过对RL串联电路在没有并联电容和并联不同电容的情况进行测试。然后对测试数据进行分析，得出并联电容能提高电路的功率因数的结论。然后说明提高功率因数的意义。在此基础上进一步讨论并联电容的选取方法，最后通过例题巩固所学知识，达成本次课的教学目的。

复习、提问：

1、有功功率、无功功率、视在功率的概念及计算公式分别是什么？

2、什么叫功率因数？

教学过程：

提问：我们已经学习有功功率、视在功率、无功功率和功率因数的概念。并且由功率三角形知道：有功功率与功率因数有一定的关系。功率因数对于电能质量有一定的关系。功率因数越高电能质量越好，那么功率因数能不能有办法提高呢？ 先让我们做一个实训：

一、实训操作：

课内实训项目：功率因数提高实训

提示注意事项，做好电路图的连接示范，按照实训操作单对项目1进行连接测试并作好记录。

二、对操作结果进行分析：

通过提问引导学生对以下六个问题进行讨论。

（1）并联电容后，IL改变了吗？变大还是变小了？为什么？

（2）并联电容后，通过计算P改变了吗？变大还是变小了？为什么？（3）并联电容后，I改变了吗？变大还是变小了？为什么？（4）并联电容后，Q改变了吗？为什么？（5）C能否串联在电路中？（6）cos能否提高到1？ 分析：

（1）根据实训数据，未并电容前后，IL始终不变。因为U、R、XL均没有变化。因此得： 结论一：在并联电容前后，电路原工作状态不会改变，即本身参数不能改变。

（2）由于IL始终不变，根据有功公式P=I2R，得：在并联电容前后，有功功率P也没有。并联电容后线路电流：IILIC

（3）观察实训测试数据，我们发现IL在并联电容前后始终保持不变，但发现在并联了电容●●●后总电流I下降，而cosPUI，所以cos升高。

结论二：并联电容后，电路总电流降低，这是功率因数提高的根本原因。

（4）U不变，I和降低，故无功功率Q降低，电路中能量互换的规模降低，提高了电源设备的利用率。

（5）不能利用串联电路的方法提高功率因数，否则电阻两端电压会降低，改变原工作状态。（6）功率因数不能提高到1。当cos=1时，会发生并联谐振，这在电力设备中不容许的。结论三：功率因数不能达到1。

四、提高功率因数意义和并联电容的选取：

（1）、提高功率因数意义

1、电源设备得到充分利用。

交流电设备在额定电压UN和额定电流IN一定的情况下，能够供给的有功功率为P1UNINCOS，若COS低，则负载吸收的功率低，因而电源供给的有功功率P1也低，这样电源的潜力就没有得到充分发挥。

2、降低线路损耗和线路压降。

2输电线上的损耗为P，线路压降为U1R1I，而线电流IR1（R1为线路电阻）1IP1。由此可见，当电源电压U及输出有功功率P1一定时，提高COS，UCOS可以是线路电流减小，从而降低了传输线上的损耗，提高了传输效率；同时，线路上的压降减小，使负载的端电压变化减小，提高了供电质量。

（2）并联电容的选取：

由于未并入电容时，电路的无功功率为

而并入电容后，电路的无功功率为

因而电容需要补偿的无功功率为：

又因：

故

这就是所需并联电容器的电容量。式中P是负载所吸收的功率，U是负载的端电压，φ1和φ2分别是补偿前和补偿后的功率因数角。

课堂小结: 提高功率因数具有很重要的意义。提高功率因数常用的方法是并联电容。并联电容选取公式：

作业：P217，NO10-18