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正弦沟通电路中的功率核算

2017-08-01 16:41分类:电工基础知识 阅读:

 

 1.瞬时功率
  设如图所示的无源二端网络,电流和电压别离为,则电路的瞬时功率为:
      

  2. 有功功率P(均匀功率)
  有功功率,又称为均匀功率,是电路一个周期内耗费电能的均匀速率。
     
  单位:W或kW
  从有功功率的表达式能够看出,电路耗费的功率不只与电压、电流的有用值有关,还与有关。是电压和电流的相位差,即阻抗角,由电路的参数决议。
  关于只含一个电阻的电路,=0,则
    
  关于只含一个电感或电容的电路,=±90°,则P=0
  由上剖析,阐明电路中只需电阻元件耗费有功功率,电感和电容是储能元件,不耗费有功功率。电路中若有若干个电阻,求有功功率时可选用两种办法:(1)运用公式直接求;(2)可将各个电阻的有功功率求出,相加求得,即
  界说:——功率因数
  功率因数是沟通电路的首要技能数据之一。功率因数的凹凸,关于电气设备的运用率和剖析、研讨电能耗费等疑问都有十分首要的意义。功率因数的巨细,取决于电路中负载的性质。关于电阻性负载,其电压与电流的相位差为0,因而,电路的功率因数最大();在纯电感电路中,电压与电流的相位差为 π/2,电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的相位差则为-(π/2),即电流超前电压。在后两种电路中,功率因数都为0。关于通常性负载的电路,功率因数就介于0与1之间。
  3.无功功率Q
   从瞬时功率的表达式中能够看出:
  p1≥0,它反映了电阻所耗费的瞬时功率。
  p2是一个正弦量,它的频率是电源频率的两倍,在一个周期中有正有负,并且正负面积持平,它反映了电感、电容这些储能元件与电源进行能量沟通的瞬时功率。
  无功功率Q界说为p2的幅值。即
  无功功率Q反映的是储能元件LC 与电源进行能量沟通的计划。
  当电路只含一个电阻元件时,=0,=0,Q=0
  当电路只含一个电感元件时,=90º,=1,Q =UI=I2XL=U2/XL
  当电路只含一个电容元件时,=-90º,=-1,Q=-UI=-I2XC=-U2/XC
  当(理性电路)时,Q>0
  当(容性电路)时,Q<0
  当电路中有若干电感、电容元件时,求总的无功功率,办法有二:(1)直接运用公式;(2)可将各有些无功功率相加取得。
  留神,电容元件的无功功率为负数。
  无功功率的单位为乏(Var)或千乏(k Var )。
  可依据电路无功功率的正负,区别电路的性质。Q>0,理性电路;Q<0,容性电路;Q=0,阻性电路。
  4.视在功率S
  界说:电路中总电压与总电流有用值的乘积。
  ,单位:VA(伏安) kVA
  S又称为容量,表征的是电源能够供应的最大有功功率,但电源实习输出的有功功率的巨细取决于负载,也便是功率因数
  依据PQS的核算公式,咱们能够得到:
  
  PQS构成了一向角三角形,称功率三角形。

  视在功率尽管通常状况下并不等于电路实习耗费的功率,可是它在电力工程中却有实习意义。发电机、变压器和别的电源设备的电压、电流各具有额外电压和额外电流。关于这些电力设备,在作业时其输出的有功功率取决于外部电路,即功率因数。因而这些电力设备通常用其额外视在功率来衡量该设备最大的带负载才干。例如,额外容量为l000kVA的电力变压器,作业在额外电压和额外电流的条件下,当负载为纯电阻负载时,其输出功率为l000kW;而当负载功率因数等于0.8的理性负载时,其输出功率就只800kW。

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