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《有功功率、無(wú)功功率、視在功率以及功率因數(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)用文檔有功功率、無(wú)功功率、視在功率以及功率因數(shù)Activepower、Reactivepower、Apparentpower?有功功率有功功率(英語(yǔ):activepower,ACpower)也稱為實(shí)功率(R,realpower)是一個(gè)在交流電電路系統(tǒng)中的概念,表示電源在周期內(nèi)所發(fā)出的瞬時(shí)功率的平均值,有功功率以P來(lái)表示,其單位是瓦特(W)。在電路的電源電路的一個(gè)給定的點(diǎn)的過(guò)去的能量流的速率。在交流電路中,儲(chǔ)能元件如電感和電容,可能會(huì)導(dǎo)致能量流動(dòng)的方向周期性的逆轉(zhuǎn)。電源的部分,在一個(gè)完整的周期的交流波形的平均,在一個(gè)方向上的能量的凈轉(zhuǎn)移的結(jié)果被稱為
2、真正的力量。儲(chǔ)存的能量,該方法返回到源在每個(gè)周期中,由于功率的部分被稱為無(wú)功功率。在交流電路中,有功功率是指一個(gè)周期內(nèi)發(fā)出或負(fù)載消耗的瞬時(shí)功率的積分的平均值(或負(fù)載電阻所消耗的功率),因此,也稱平均功率。1定義記瞬時(shí)電壓為u(t),瞬時(shí)電流為i(t),瞬時(shí)功率為p(t),則:記有功功率為P,則:對(duì)于交流電,T為交流電的周期,對(duì)于直流電,T可取任意值。對(duì)于正弦交流電,經(jīng)過(guò)積分運(yùn)算可得:上式中,U、I分別為正弦交流電的有效值,φ為電壓與電流信號(hào)的相位差。2三相電對(duì)于單相正弦交流電而言,其瞬時(shí)功率是變化的,因此,對(duì)于單相電機(jī),其輸出轉(zhuǎn)矩有脈動(dòng)。對(duì)于三相電
3、機(jī),其三相電的瞬時(shí)功率之和卻是恒定值,因此,對(duì)于三相電機(jī),其輸出轉(zhuǎn)矩?zé)o脈動(dòng)。證明如下:假設(shè):Ua=Um*sin(ωt+120°)Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)那么,Pa實(shí)用文檔=Ua*Ia=Um*Im*sin(ωt+120°)*sin(ωt+120°-θ)=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理:Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+
4、cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即:三相電機(jī)的輸出瞬時(shí)功率為恒定值。3簡(jiǎn)述有功功率是是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率,稱為有功功率。以字母P表示,單位主要有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。交流電的瞬時(shí)功率不是一個(gè)恒
5、定值,瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值叫做有功功率,因此,有功功率也稱平均功率。電力系統(tǒng)中,頻率、電壓是電網(wǎng)電能質(zhì)量的二大指標(biāo)。頻率變化原因:負(fù)荷變動(dòng)導(dǎo)致有功功率的不平衡。變化過(guò)程:負(fù)荷變化→發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化→頻率變化→負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)→新頻率下達(dá)到平衡。消除偏移:原動(dòng)機(jī)輸入功率大小隨負(fù)荷變動(dòng)而改變。4測(cè)量測(cè)量有功功率的儀表稱為有功功率表,簡(jiǎn)稱功率表,或功率計(jì)、瓦特計(jì)、瓦特表等。功率計(jì)可分為:直流功率計(jì)、工頻功率計(jì)和變頻功率計(jì)。由于直流功率等于電壓和電流的簡(jiǎn)單乘積,實(shí)際測(cè)量中,一般采用電壓表和電流表替代。工頻功率計(jì)是應(yīng)用較普遍的功率計(jì),常說(shuō)的功率計(jì)一般都是
6、指工頻功率計(jì)。變頻功率計(jì)是21世紀(jì)變頻調(diào)速技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。其測(cè)量對(duì)象為變頻電量,變頻電量是指用于傳輸功率的,并且滿足下述條件之一的交流電量:實(shí)用文檔常見變頻電量波形及頻譜(5張)1、信號(hào)頻譜僅包含一種頻率成分,而頻率不局限于工頻的交流電信號(hào)。2、信號(hào)頻譜包含兩種或更多的被關(guān)注的頻率成分的電信號(hào)。變頻電量包括電壓、電流以及電壓電流引出的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、有功電能、無(wú)功電能等。除了變頻器輸出的PWM波,二極管整流的變頻器輸入的電流波形,直流斬波器輸出的電壓波形,變壓器空載的輸入電流波形等,均含有較大的諧波。由于變頻電量的頻率成分復(fù)雜,變
7、頻功率計(jì)的測(cè)量一般包括基波有功功率(簡(jiǎn)稱基波功率)、諧波有功功率(簡(jiǎn)稱諧波功率)、總有功功率等,相比工頻功率計(jì)而言,其功能較多,技術(shù)較復(fù)雜,一般稱為變頻功率分析儀或?qū)掝l功率分析儀,部分高精度功率分析儀也適用于變頻電量測(cè)量。變頻功率分析儀及傳感器(5張)變頻功率分析儀可以作為工頻功率分析儀使用,除此之外,一般還需滿足下述要求:1、滿足必要的帶寬要求,并且采樣頻率應(yīng)高于儀器帶寬的兩倍。2、要求分析儀在較寬的頻率范圍之內(nèi),精度均能滿足一定的要求。3、具備傅里葉變換功能,可以分離信號(hào)的基波和諧波。5影響有功功率占比過(guò)低,即無(wú)功功率占比過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致線損增加、
8、容量下降、設(shè)備使用率下降,從而導(dǎo)致電能浪費(fèi)加大。無(wú)功功率許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等,它