交流电路中三种负载的区别 在交流电路中,由于交流电的方向周期性的发生改变,所以负载 包括三种类型:纯电阻负载、容性负载和感性负载,三种负载的 性质是不同的。 一、纯电阻负载包括线路、线圈等的电阻性消耗,以及电能转化 为机械能用于拖动负载的部分能量,都属于纯电阻负载。其特点 是电流方向和电压方向保持同相位,用于这部分的功率称为有功 功率,一般用字母 P 表示。 图 1 纯阻性负载箱 电阻负载在做功时也会有有电感、电容性负载存在。例如: 导线间会存在线路间的电容,导线间和对地间存在电感,期间感 性负载通常大于容性负载。电阻电容在做功时也会发热,即阻性 做功;电感亦如此。元件的阻抗是频率的函数。在全频率范围内 纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。 理论上只 有可能存在某一个频率,实际中做不到。 二、感性负载是电感特性产生的,比如电动机、变压器的励磁电 流,就是绕组线圈的电感特性形成的电流,其特点是电流方向滞 后于电压方向 90°。电感电流并不消耗功率,而是“占用”功 率,因此称为“无功功率”,一般用字母 QL 表示,是由电感线圈 感抗的大小决定的。 图 2 感性负载 电感对电流的变化有抗拒作用。当流过电感器件的电流变化 时,在其两端产生感应电动势,其极性是阻碍电流变化的。当电 流增加时,将阻碍电流的增加,当电流减小时,将反过来阻碍电 流的减小。这使得流过电感的电流不能发生突变,这是感性负载 的特点。 三、容性负载一般是指带电容参数的负载,即符合电压滞后电流 特性的负载。容性负载充放电时,电压不能突变,其对应的功率 因数为负值,对应的感性负载的功率因数为正值。 图 3 容性负载箱 容性负载和感性负载性质相似,不同之处是电流方向超前电 压方向 90°。因此,一般在电感性负载较大的场所,为了提高 功率因数、减少损耗、提高设备带负载能力,并联适当的电容器 以用来“抵消”电感对无功功率“占用”的影响,所以出现了容 性负载,其作用主要是用来补偿电路的功率因数的,是不得已而 为之的,一般用 Qc 表示,是由补偿电容器容抗的大小决定的。 在交流电路中,由于感性和容性这两类“功率”的存 在,为了全面表征电路特性,用视在功率 S 可以全面描述电路中 功率分配状况,其等式为:S?=P?+Q?=P?+(Qc-QL)?,其中 Qc=U ?/Xc,QL=U?/XL 他们之间的关系,一般把 P/S=cosφ 称为电路的功率因 数。显然,如果没有补偿电容,Qc=0,(Qc-QL)?数值较大,那 么 S 的值就大,P/S 就会较小;投入补偿电容器,(Qc-QL)?数值 减小,功率因数相应增大。 从这个式子中也可以看出:1、Qc 与 QL 不能相等,也 就是说不能全补偿,否则电路会发生谐振,出现事故;2、Qc 要 小于 QL,使整个电路呈现的还是感性状态,也就是说不要过补 偿。因为过补偿电容器组投资会增加很多,但运行状况并不经济。