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视在功率计算公式是什么(什么是视在功率?)

100次浏览     发布时间:2024-10-27 12:45:50    

在交流电路中,以感性负载最为常见。异步电机就是典型的感性负载,根据统计,三相异步电动机占有电网耗电量65%以上。


异步电机

对于感性负载,以三相电路中的一相为例,其电压电流的相位关系是:电流滞后电压一定角度Ø,如下图所示。


感性负载电压电流波形

究其原因,电感有阻碍电流变化的特性,所以感性电流的正弦变化总是比电压的滞后一些,就是推迟一点时间,所谓的相位差。

我们把感性负载简化为电阻与电感串联电路,其电压电流关系如下图。


感性负载电压电流向量图

图中,电阻电压与电流同相,电感电压超前电流90⁰,可用下面表达式表示(单相)

电阻电压有效值,Ur=UcosØ

电感电压有效值,Ul=UsinØ

因此,电阻功率P=UIcosØ 单位KW

电感功率Q=UIsinØ 单位KVAR

电阻功率波形图如下图所示,为100Hz周期波形,均在第一象限,耗用功率为正值,转变为机械能,称为有功功率。


电阻功率波形

电感功率波形图如下图所示,是100Hz正弦波,耗用功率正负抵消,等于零,称为无功功率,电感电容为储能元件,只与电源发生能量交换,不消耗能量。可以参考知乎回答“如何通俗易懂的理解无功功率”。



电感功率波形

交流电路视在功率表示为

S=UI=√(P²+Q²) 单位KVA

对于三相交流电路,有功功率、无功功率、视在功率分别是三相的和,当U、I为相电压相电流时,分别表示为

P=3UIcosØ 单位同单相

Q=3UIsinØ

S=3UI

当U、I为线电压线电流时,分别表示为

P=√3UIcosØ 单位同单相

Q=√3UIsinØ

S=√3UI

综上,视在功率包含有功功率和无功功率。

为什么叫做视在功率,意思是看着存在的功率,因为有功功率是实实在在被消耗掉了,转变成其他形式的能量,而无功功率只是表达了储能元件与电源的能量交换,并没有消耗掉,无功功率的存在,增加了线路电流,增多了线路电能损失和电压降落。这就是无功补偿的现实意义。

中国字挺有意思,比如,“电容器”,就是装电荷的容器;“电感器”,就是对电流有感觉的器件,因为流过电感的电流发生变化,电感就有自感电势,自我感觉良好。


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