額定功率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和峰值因數

Mondo 科技 更新 2024-02-21

三相非同步電動機有功功率與額定功率的區別及連線:

額定功率是電機在額定點執行的機械功率輸出。

額定功率=sqrt(3)*額定電壓*額定電流*功率因數*效率。 這特指額定點。

視在功率 = sqrt(3) * 電壓 * 電流。

有功功率=sqrt(3)*電壓*電流*功率因數,這個有功功率是電機的電功率輸入,它不同於視在功率是由交流電壓和電流的交叉差引起的,或者是由電機中儲能元件的電感引起的。

效率是乙個完全不同的概念,由電機中定子和轉子的銅損、鐵損和機械損引起。 無功功率沒有功率損耗,但儲能元件中儲存的能量以磁場的形式存在,不傳遞到機械功率輸出,效率損失全部轉化為熱能,會引起電機溫公升。

電動機通過電磁感應定律的規定從電網吸收電能,並成為電動機的轉子旋轉,帶動負載機械做功,使電能轉化為機械能。

電機的能量輸出是電機的額定功率。

電機執行時,線圈發熱、軸承摩擦等許多損耗都是電機損耗。

將額定功率和所有損耗與電機從電網吸收的有功功率相加。

電動機將電能轉化為機械能與磁場是分不開的,磁場的建立是通過電動機線圈的通電而形成的,那麼磁場的形成也需要能量,這部分能量沒有轉化為機械能和熱能, 相當於介質,這部分能量就是電機的無功功率。

有功功率 無功功率 視在功率,注:這是向量加法。

效率額定功率 有功功率 100 始終小於 1

1.有功功率、無功功率、視在功率、功率因數和峰值因數的概念。

1.有功功率:可以轉化為其他形式的能量(熱能、光能、動能)。 它用 p 表示,單位是 w。 通常,有功功率相對於純電阻負載。

2.無功功率:從能源傳輸到負載並能反映功率交換的功率是無功功率。 它用 q 表示,用 var 表示。 它是由於感性負載、容性負載以及電壓和電流的失真而產生的。 這種功率會導致額外的電流損耗。

3.視在功率:有功功率和無功功率的幾何總和(即平方和的均方根),用於表示電氣裝置的容量。 它以 s 表示,以 va 表示。

4.功率因數:正弦交流電壓與電流之間的相位差稱為功率因數角,因此表示為沒有單位,這個功率因數角的余弦值稱為功率因數。 它是由電路元件的引數和工作頻率決定的,純電阻電路的功率因數為1,純電感電容電路的功率因數為0。 功率因數余弦 = p s。

5.波峰因數:如右圖所示,藍色正弦波為電壓波形,紅色為電流波形。 波峰因數是電流瞬時值的峰值與其 RMS 的比值。 它用於描述浪湧電流。 如果電源裝置的峰值因數較高,則表明裝置更耐衝擊。

有功功率:在交流電路中。 電源在乙個週期內發出的瞬時功率(或負載電阻消耗的功率)的平均量。 它被稱為“有功功率”。 無功功率:在帶有電感器或電容器的電路中。 在每個半週期中。 電源的能量以磁能(或電場)能的形式儲存。 然後。 重新發布。 然後將儲存的磁場(或電場)能量返回到電源。 只要做這種能量交換。 而且它並不真正消耗能量。 讓我們將其換成功率值。 它被稱為“無功功率”。 視在功率:在具有阻抗的交流電路中。 均方根電壓和均方根電流的乘積。 這稱為“視在功率”。 它不是實際完成工作的平均值。 它也不是能量交換的最大速率。 它只是設計和計算電機或電氣裝置中的電氣裝置的一種更簡單的方法。

關係:視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方視在功率s=ui或s=p cos,變壓器的容量也是s=ui。 變壓器的額定容量等於額定視在功率。 或者兩者是等價的。 如果額定容量為100kva那麼額定視在功率也是1000kva

1、有功功率:維持電氣裝置正常執行所需的電功率,即直接將電能轉化為其他形式的能量所需的電能。 在交流電中,有功功率表示為:p=uicos p表示有功功率單位:瓦特(w)千瓦(kw)兆瓦(mw)u表示電壓,i表示電流,cos表示功率因數。

2.無功功率:用於電路內部電場和磁場的交換,用於建立維持磁場所需的電功率。 它不做外部功,而只轉換電路內部的能量。 無功功率用 q 表示 單位: 缺 (var) 千缺 (kvar) 所有具有電磁線圈並需要建立和維持磁場的電氣裝置都必須具有無功功率。 例如,一盞 40 瓦的螢光燈需要 40 瓦的有功功率和 80 瓦的無功功率來建立和維持電磁聲場。

3、視在功率:即電路上的總功率。 用S表示,單位:伏安(va)千伏安(kva),是電壓和電流在交流電中的乘積:s=ui4,功率因數:cos是衡量電氣裝置效率的係數。 0 ≤ cosφ ≤1 。是有功功率與視在功率之比。 cos φ =p/s 。表示電壓和電流之間的相位差(相位角)。 COS值的大小與電氣裝置上負載的性質有關。

1)純電阻式電氣裝置,由於它直接消耗功率將電能轉化為熱能,因此沒有相位差,=0 cos=1所以p=s電阻式電器只消耗有功功率。

2)感應電器(帶電感線圈的電器)的相位差(相位角)0°90° 電容式電器(帶電容的電器)-90°0°視在功率、有功功率、無功功率和功率因數的關係(如圖1所示):s 2 =q 2 +p 2cos =p s 結論:如果功率因數提高, 線路上無功功率的輸出減少,視在功率降低,節省電能,視在功率電流減小。

5、無功補償原理:無功功率過大的危害

1)降低發電裝置有功功率的輸出。

2)降低電線裝置的供電能力。

3)造成線路上電壓損耗和功率損耗的增加。

4)造成電氣裝置在低功率下執行效率低下,電壓下降甚至無法正常工作。採用人工方法設定無功補償裝置,保證用電裝置所需的無功功率,減少線路上提供的無功功率。 無功補償是將具有容性功率的器件和感性功率負載併聯在同一條線路上。

6、無功補償方法:

1)集中補償:通過集中容性電力負載裝置對所有電氣裝置進行補償的方法。

2)區域性補償:對於單個電氣裝置,我們的節電器是利用無功補償原理,對單個或區域性電氣裝置進行現場補償,提高電氣裝置的功率因數,減少線路提供的無功功率,從而減少無功功率引起的視在功率電流造成的有功功率損耗, 並達到節約用電的目的。

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