额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念
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一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期的上半部分(瞬时功率为正值)时间,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。
什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形?三相电路的功率如何计算?
视在功率(S)、有功功率(P)及无功功率(Q)之间的关系,可以用功率三角形来表示,如下图所示。
它是一个直角三角形,两直角边分别为Q与P,斜边为S。
S与P之间的夹角Ф为功率因数角,它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差(角)。
各种功率有如下关系式
五、三相交流电路中的功率计算
对于三相对称负载来说,不论是Y形接法还是△形接法,其功率的计算均可按下式进行:
如果三相电路的负载不对称,则上述公式不能使用,这时必须用三个单相电路功率相加的方法计算三相总功率。
什么叫功率三角型
“功率三角形”是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系,见右图。
其中φ是u(t)与i(t)的相位差,也称功率因数角。
由功率三角形可得
P=Scosφ
Q=Ssinφ=Ptgφ
对于三相电路
P=√3UIcosφ
Q=√3UIsinφS=√3UI=√P2+Q2
如何用电脑中的计算机计算开方
打开计算器,在查看中选“科学型”,进入后选十进制,再选Inv,输入要开方的数,再点x^2,此为开平方的方法。
输入数后选x^3就可以开立方根了。
一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。
什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形?三相电路的功率如何计算?什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形?三相电路的功率如何计算?一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。
简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。
三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。
额定功率=sqrt(3)*额定电压*额定电流*功率因数*效率。
这是特指额定点。
视在功率=sqrt(3)*电压*电流。
有功功率=sqrt(3)*电压*电流*功率因数,这个有功功率是电机输入的电功率,它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的,或者说是电机中的储能元件电感造成的。
效率是电机中的定转子铜损,铁损和机械损耗造成的,完全不同的概念。
无功功率没有功率损耗,只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中,没有传递到机械功率输出,而效率的损耗全部转化成了热能,会使电机产生温升。
电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定,变成电动机转子旋转,带动负载机械做功,这样就将电能转化成机械能。
电动机输出的能量为电动机的额定功率。
电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。
将额定功率和所有的损耗加起来,就为电动机从电网中吸收的有功功率。
电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的,磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的,那么形成磁场也需要能量,这部分的能量并没有转化成机械能和热能,相当于媒介,此部分能量为电动机的无功功率。
有功功率+无功功率=视在功率,注意:这可是矢量相加哟。
效率=额定功率÷有功功率×100%永远小于1一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率:可以转化成其他形式能量(热、光、动能)的能量。
以P 来表示,单位为W。
一般来说,有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率:功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
以Q来表示,单位为Var。
它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。
这种功率可导致额外的电流损失。
3.视在功率:有功功率和无功功率的几何之和(即平方和的均方根),它用来表示电气设备的容量。
以S来表示,单位为VA。
4.功率因数:正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角,以Φ来表示,没有单位,而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
功率因数及负载性质一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率:可以转化成其他形式能量(热、光、动能)的能量。
以P来表示,单位为W。
一般来说,有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率:功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
以Q来表示,单位为Var。
它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。
这种功率可导致额外的电流损失。
3.视在功率:有功功率和无功功率的几何之和(即平方和的均方根),它用来表示电气设备的容量。
以S来表示,单位为VA。
4.功率因数:正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角,以Φ来表示,没有单位,而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
它决定于电路元件参数和工作频率,纯电阻电路的功率因数为1,纯电感电容电路的功率因数为0。
功率因数cosineΦ=P/S。
5.峰值因数:如右图所示,蓝色正弦波为电压波形,绿色为电流波形。
峰值因数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。
它用来描述冲击电流。
如果供电设备的峰值因数越高,表明设备抗冲击能力越强。
通常变频电源的峰值因数为3:1,适合一般非线性负载在正常工作中的峰值因数要求。
但当冲击较大时,变频电源设备的电流容量乘于3后还不足以满足负载的瞬间电流要求。
在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量,从而提高电流提供能力。
通常电机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流。
通常超过变频电源的峰值因数提供能力,因此在选择变频电源容量时需要考虑负载波动及冲击余量,适当增大变频电源容量以抵御负载的波动,而对于某些特殊负载而言,在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流,负载容量瞬间升高数倍(有时高达6倍)。
对于此种负载应在普通容量余量比例基础上进一步加大余量。
正确的容量配比对变频电源的正常稳定工作及变频电源的工作寿命影响很大,经常工作在满载或过载状态下的变频电源系统故障的机会源源高于正确容量配比的变频电源电源。
一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。
] 视在功率、有功、无功、功率因数、额定功率的详细介绍:1.视在功率:在交流电路中,由于有感性或容性储能设备,电压与电流有相位差,通俗讲就是电压与电流不在同一时间到达;因此,表面看电压有多大、电流有多大,实际并没有做那么大的功,有电源与储能设备的能量转换;所以称为视在功率。
既,有功功率+无功功率。
电力变压器就用视在功率表示容量,单位为伏安I*U (VA)。
意思是不管有功功率与无功功率是多少,只能输出这么大的电压与电流。
2. 有功功率I*U*cosφ (W)和无功功率I*U*sinφ(Var):保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
无功功率决不是无用功率,它的用处很大。
电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。
因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。
3.功率因数:概述在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。
4.额定功率:直流电路中,额定电压与额定电流的乘积就是电器的额定功率。
在正常运行工作状况下,动力设备的输出功率或消耗能量的设备的输入功率。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率(英语:active power,AC power)也称为实功率(R,real power)是一个在交流电电路系统中的概念,表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值,有功功率以P来表示,其单位是瓦特(W)。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中,储能元件如电感和电容,可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分,在一个完整的周期的交流波形的平均,在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量,该方法返回到源在每个周期中,由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:记有功功率为P,则:对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。
对于正弦交流电,经过积分运算可得:上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言,其瞬时功率是变化的,因此,对于单相电机,其输出转矩有脉动。
对于三相电机,其三相电的瞬时功率之和却是恒定值,因此,对于三相电机,其输出转矩无脉动。
证明如下:假设:Ua=Um*sin(ωt+120°)Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)那么,Pa=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)+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:三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率(英语:active power,AC power)也称为实功率(R,real power)是一个在交流电电路系统中的概念,表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值,有功功率以P来表示,其单位是瓦特(W)。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中,储能元件如电感和电容,可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分,在一个完整的周期的交流波形的平均,在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量,该方法返回到源在每个周期中,由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:记有功功率为P,则:对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。
对于正弦交流电,经过积分运算可得:上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言,其瞬时功率是变化的,因此,对于单相电机,其输出转矩有脉动。
对于三相电机,其三相电的瞬时功率之和却是恒定值,因此,对于三相电机,其输出转矩无脉动。
证明如下:假设:Ua=Um*sin(ωt+120°)Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)那么,Pa=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)+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:三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率(英语:active power,AC power)也称为实功率(R,real power)是一个在交流电电路系统中的概念,表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值,有功功率以P来表示,其单位是瓦特(W)。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中,储能元件如电感和电容,可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分,在一个完整的周期的交流波形的平均,在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量,该方法返回到源在每个周期中,由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:记有功功率为P,则:对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。
对于正弦交流电,经过积分运算可得:上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言,其瞬时功率是变化的,因此,对于单相电机,其输出转矩有脉动。
对于三相电机,其三相电的瞬时功率之和却是恒定值,因此,对于三相电机,其输出转矩无脉动。
证明如下:假设:Ua=Um*sin(ωt+120°)Ia=Im*sin(ωt+120°-θ)那么,Pa=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)+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:三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称“有功”,用“P”表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW)。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。
它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率,主要取决于负载的功率因数。
一、有功功率在交流电路中,但凡消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那局部功率〔如转变为热能、光能或机械能〕称为有功功率,简称"有功〞,用"P〞表示,单位是瓦〔W〕或千瓦〔KW〕。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,但凡具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半局部〔瞬时功率为正值〕时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半局部〔瞬时功率为负值〕的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进展着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称"无功〞,用"Q〞表示。
单位是乏〔Var〕或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件〔指纯电感或纯电容〕的存在,而进展可逆性转换的那局部电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,但凡有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S表示。
单位为伏安〔VA〕或千伏安〔KVA〕。
它通常用来表示交流电源设备〔如变压器〕的容量大小。
视在功率即不等于有功功率,又不等于无功功率,但它既包括有功功率,又包括无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。
有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。
无功功率没有功率损耗,只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中,没有传递到机械功率输出。
比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功,才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后,不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功,而且还要吸收无功功率建立磁场,这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。
我国对电力客户的用电,规定了必须达到的功率因数标准。
他们就是一个功率三角形ϕ= √3UIcosϕP=S•cos=ϕQ= S•sin ϕ√3UIsinS=√3UI有功功率常用单位为瓦或千瓦,无功功率为乏或千乏,视在功率为伏安或千伏为有功功率与视在功率的夹ϕ安,相位角表示ϕ角,称为力率角或功率因数角,cos有功功率P和视在功率S的比值,称为力率或功率因数。
视在功率是指发电机发出的总功率,其中可以分为有功部分和无功部分。
有功部分是通过导线发热损失掉或纯电阻负载消耗的功率,这部分功率由于做了功而被称为有功功率。
而无功功率则是损失在非纯电阻负载上的功率。
可认为是电压与电流相位差变化的损耗。
什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形? 三相电路的功率如何计算?什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形?三相电路的功率如何计算?一、有功功率在交流电路中,凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率,简称有功”用“ P表示,单位是瓦(W)或千瓦(KW )。
它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小,或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。
实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值,故又称平均功率。
它的大小等于瞬时功率最大值的1/2,就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。
二、无功功率在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。
因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。
因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。
就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。
为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。
简称无功”,用“ Q表示。
单位是乏(Var)或千乏(KVar)。
无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。
如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。
三、视在功率交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。
视在功率用S 表示。
单位为伏安(VA)或千伏安(KVA )。
额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念
2011-08-10 17:50
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最终编辑老电工BG6RKO
三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:
额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。
额定功率=sqrt(3)*额定电压*额定电流*功率因数*效率。
这是特指额定点。
视在功率=sqrt(3)*电压*电流。
有功功率=sqrt(3)*电压*电流*功率因数,这个有功功率是电机输入的电功
率,它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的,或者说是电机中的储能元件电感造成的。
效率是电机中的定转子铜损,铁损和机械损耗造成的,完全不同的概念。
无功功率没有功率损耗,只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中,没有传递到机械功率输出,而效率的损耗全部转化成了热能,会使电机产生温升。
电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定,变成电动机转子旋转,带动负载机械做功,这样就将电能转化成机械能。
电动机输出的能量为电动机的额定功率。
电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。
将额定功率和所有的损耗加起来,就为电动机从电网中吸收的有功功率。
电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的,磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的,那么形成磁场也需要能量,这部分的能量并没有转化成机械能和热能,相当于媒介,此部分能量为电动机的无功功率。
有功功率+无功功率=视在功率,注意:这可是矢量相加哟。
效率=额定功率÷有功功率×100%永远小于1
一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念
1.有功功率:可以转化成其他形式能量(热、光、动能)的能量。
以P来表示,单位为W。
一般来说,有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率:功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。
以Q来表示,单位为Var。
它的产生是由于感性负载、容性负载、以及
电压和电流的失真。
这种功率可导致额外的电流损失。
3.视在功率:有功功率和无功功率的几何之和(即平方和的均方根),它用来表示电气设备的容量。
以S来表示,单位为VA。
4.功率因数:正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角,以Φ来表示,没
有单位,而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
它决定于电路元件参数和工作频率,纯电阻电路的功率因数为1,纯电感电容电路的功率因数为0。
功率因数cosineΦ=P/S。
5.峰值因数:如右图所示,蓝色正弦波为电压波形,红色为电流波形。
峰值因
数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。
它用来描述冲击电流。
如果供电设备的峰值因数越高,表明设备抗冲击能力越强。
有功功率:在交流电路中.电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率).称为"有功功率".
无功功率:在具有电感或电容的电路中.在每半个周期内.把电源能量变成磁场(或电场)能量贮存起来.然后.再释放.又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源.只是进行这种能量的交换.并没有真正消耗能量.我们把这个交换的功率值.称为" 无功功率".
视在功率:在具有阻抗的交流电路中.电压有效值与电流有效值的乘积值.称为"视在功率".它不是实际做功的平均值.也不是交换能量的最大速率.只是在电机或电气设备设计计算较简便的方法.
关系:视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方
视在功率S=UI
或者
S=P/COS∮
而变压器的容量也是S=UI
因而.变压器的额定容量与额定视在功率是相等.或者说两者是等价的.如果额
定容量是100kVA.那么额定视在功率也是1000kVA
1、有功功率:保持电器设备正常运行所需要的电功率,也就是把电能直接转化为其他形式能量所需的电功率。
在交流电中有功功率表示为:P=UIcosφ
P 表示有功功率单位:瓦( W )千瓦( KW )兆瓦( MW )
U 表示电压
I 表示电流
Cosφ 表示功率因数
2、无功功率:用于电路内部电场和磁场的交换,并且用来建立维持磁场所需要
的电功率。
它不对外做功,只是在电路内部进行能量转换。
(有功功率做功,无功功率不做功)
无功功率用 Q 表示单位:乏( Var )千乏( KVar )
凡是有电磁线圈,需要建立和维持磁场的电气设备,就一定要有无功功率。
例如: 40 瓦的日光灯,需要 40 瓦的有功功率,还需要 80 乏( Var )无功功率建立和维持电磁声场。
3、视在功率:即电路上的总功率。
用 S 表示,单位:伏安( VA )千伏安( KVA ),就是交流电中电压和电流的乘积: S=UI
4、功率因数:cosφ 是衡量电器设备效率高低的一个系数。
0 ≤ cosφ ≤ 1 。
是有功功率和视在功率的一个比值。
Cos φ =P/S 。
φ代表电压与电流之间的相位差(相位角)。
cos φ值的大小与电器设备负荷性质有关。
( 1 )纯电
阻电器设备,因是直接消耗功率将电能转化为热能,就没有相位差,φ =0 cos φ =1 所以 P=S 阻性电器只消耗有功功率。
( 2 )感性电器(有电感线圈的电器)相位差(相位角) 0 °<φ< 90 ° 容性电器(具有电容的电器) -90 °≤φ≤
0 °
视在功率、有功功率、无功功率、功率因数之间的关系(如图示1): S 2 =Q
2 +P 2
Cos φ =P/S
结论:提高了功率因数,就降低了线路上无功功率的输出,也就降低了视在功率,节约了电能,减少了视在功率电流。
5、无功补偿的原理
无功功率过大的危害:( 1 )降低发电设备有功功率的输出。
( 2 )降低电线设备的供电能力。
( 3 )造成线路上电压损的增加和电能损失的增加。
( 4 )
造成电器设备在低功率下运行效率低下,电压下降乃至不能正常工作。
采取人为的方法设置无功补偿装置,来保证用电设备所需要的无功功率,减少线路上提供的无功功率。
无功补偿是把具有容性功率的装置和感性功率负荷并联在同一线路上
6、无功补偿的方法:( 1 )集中补偿:把容性功率负荷装置集中起来对所有电器设备进行补偿的方法。
( 2 )就地补偿:针对单个电器设备
我们的节电器是运用无功补偿的原理就地对单个或局部用电设备进行无功
补偿,提高用电设备的功率因数,降低线路。