相位超前与滞后

一、简介

电阻——电能→热能

电感——电能→磁场能，&磁场能→电能

电容——电势能→电场能，&电场能→电流

由此可见，电阻、电感、电容就是能源转换的元件。电阻、电感实现不同种类能量间的转换，电容则实现电势能与电场能的转换。

二、元件对信号相位的改变

首先要提醒，相位的概念是针对正弦信号而言的，直流信号、非周期变化信号等都没有相位的概念。

1 电阻上的电压电流同相位

因为电阻上电压v(t)=Ri(t)，若i(t)=sin(ωt+θ)，则v(t)=R sin(ωt+θ)。

所以，电阻上电压与电流同相位。

2 电感上的电流落后电压90°相位

因为电感上感应电压v(t)=Ldi(t)/dt，若i(t)=sin(ωt+θ)，则v(t)=Lcos(ωt+θ)。

所以，电感上电流落后感应电压90°相位，或者说感应电压超前电流90°相位。

直观理解：感应电流方向与充磁电流相反，延缓了充磁电流的变化。

3 电容上的电流超前电压90°相位

因为电容上电流i(t)=Cdv(t)/dt，若v(t)=sin(ωt+θ)，则i(t)=Lcos(ωt+θ)。

所以，电容上电流超前电压90°相位，或者说电压落后电流90°相位。

直观理解：设想一个电容与电阻串联充电，电流总是超前于电压，或者说电压总是落后与电流。

三相交流电，3个相位，哪个超前哪个滞后，没有绝对的实际意义，仅仅是分析的参考。超前滞后，那是相对的，就看选择哪一个作为参考点了，因为是圆周运动。图中，选择ua为参考点的话，uc就是超前，ub就是滞后。选择ub为参考点的话，ua就是超前，uc就是滞后。

相位的超前与滞后正弦交流电在变化时，相对计时起点(t=0) 而言先达到零值(或极大值)者叫做超前，后达到零值者叫做滞后。

相位差是指在交流电路中同频率的正弦交流量初相位之差，例如：u₁=U₁ₘsin(2пft+φ₁)；i₁=I₁ₘsin(2пft+φ₂)，则交流电压与电流之间的相位差为φ₁₂=φ₁-φ₂。

正弦交流电是随时间变化的量，在交流电路中的电压、电势，电流等电气量频率相通，分析和计算交流电路时，是以相对关系进行的。通常把这个变化量看成是以同一速度的旋转相量，这样就要有一个表示正弦交流量变化过程的物理量，这个量就是相位。

扩展资料

相位差与相位滞后的关系：

两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差，或者叫做相差。这两个频率相同的交流电，可以是两个交流电流，可以是两个交流电压，可以是两个交流电动势，也可以是这三种量中的任何两个。例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差。

如果电路是纯电阻，那么交流电压和交流电流的相位差等于零。也就是说交流电压等于零的时候，交流电流也等于零，交流电压变到最大值的时候，交流电流也变到最大值。

这种情况叫做同相位，或者叫做同相。如果电路含有电感和电容，交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的，也就是说一般是不同相的，或者电压超前于电流，或者电流超前于电压。

参考资料来源：百度百科-相位滞后

参考资料来源：百度百科-相位超前

在感性负载下（如冰箱、空调等）电流是滞后电压的，

但是他这种安装方式并不知道电流的相位，容易造成过补偿，也就是电流超前电压，

电流的相位和电压的相位相同功率因数等于1。超前滞后功率因数都小于1

有配电站的工厂都有在电线上根据负载的大小来并联电容，从此来提高功率因数

功率因数表超前与滞后，反映了线路中电压电流的相位关系。

滞后，是常见的情况，表示电流的相位滞后于电压的相位，说明线路是感性的，以电动机类的负载为主。超前，是少见的情况，表示电流相位超前电压相位，说明线路呈现容性，负载中电容过大，一般出现在电容补偿补过头了。

正常的负载少见容性的。功率因素超前，通常会使电网出现不稳定现象，容易产生震荡，造成电网故障，故要尽量不免出现超前。 如果线路中没有容性负载，功率因素显示超前，通常是表计的接线有问题，否则就是表计坏了。

同步电动机的功率因数：

一、增加它的励磁电流，电动势E0就增大，同步电动机就会在过励状态下运行。这时，同步电动机定子电流越前端电压（即为电容性），反电势-E0比较大，电动机从电网吸取容性电流和容性无功功率，或者说向电网发出感性电流和感性无功功率。正好补偿了附近电感性负载的余姚，使整个电网的功率因数得到了提高。

二、减小同步电动机的励磁电流，-E0就减小，同步电动机就在欠励状态下运行。这时同步电动机从电网吸收感性电流，对电网来说，就是增加了电感性负载，使负载需要的感性无功电流增加，降低了整个电网的功率因数。

因此同步电动机一般不在欠励状态下运行，是按照过励的运行条件设计的。同步电动机的励磁电流不能过分加大，因为励磁电流太大会引起定子电流增大，定子和转子损耗都要增加，使电机的温升增加。

超前时，手动调节功率因数控制器进行快速分断，以降低功因。

滞后时，手动调节功率因数控制器进行快速闭合，以提高功因。

现在的功因控制器老是死机，没人值守的配电室往往因无法尽早发现而过补偿，造成整体功因下降而罚款。

两波源P点引起振相位相同频率相同频率同P点振幅能始终值相位相同达值

超前和滞后是相对的，可以用以下方法判别：取两个波同时为正或负的半波来比较，正半波比较时，从左向右，正向过零点在前面的是超前，在后面的是滞后。负半波比较时，从左向右，负向过零点在前面的是超前，在后面的是滞后

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