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幂三角计算:功率三角和功率因数校正 本网投资客服全天候在线应答

 

之前的文章中,我们建立了一个重要的概念,称为幂三角。电路所消耗的实际功率是实际做功的速率(单位为瓦)。因为电压V和电流I可能不是同相的,它们的乘积一般不等于实际功率。图2.9建立了一个功率三角形,其中斜边是有效值伏特乘以有效值安培的乘积。这一段被称为视在功率,S,它的单位是伏安(VA)。这些伏安被分解成水平分量P = VI cos θ,这是瓦特的实际功率。三角形的垂直边Q = VI sin θ被称为无功功率,单位是VAR(代表伏安无功)。无功无功功率是不能做任何工作:它对应电压90◦与电流相脱离,所以任何工作吸收在一个周期的一半是返回不变的。

 

P = VI cos q

实功率P(瓦)

视在功率S(伏安)分解为无功功率(VAR)和实功率P(瓦)

 

示例2.6电机的功率三角。一台230伏的感应电动机在输出3700瓦的功率时,可输出25 A的电流。画出它的幂三角形。

解决方案

实功率P = 3700 W = 3.70 kW

视在功率S = 25 A × 230 V = 5750伏安= 5.75 kVA

 

 

电力的64个基本原理

 

功率因数PF =视功率= 5750 VA = 0.6435

相位角θ = 50◦

无功功率Q = S sin θ = 5750 sin 50◦= 4400 VAR = 4.40 kVAR  功率三角形

 

公用事业公司非常关心那些吸收大量无功功率的客户,即那些功率因数较差的客户。如例2.5所示,无功功率会增加电力公司的线路损耗,但不会导致向客户销售更多的电能。为了阻止大客户有一个较差的功率因数,公用事业公司将收取罚款的功率因数设定的非常低。

 

许多大客户的负载是由电动机主导的,这是高度感应。据估计,主要由感应电动机引起的滞后功率因数,造成了高达五分之一的美国电网损耗,相当于全国发电总量的1.5%,每年的成本约为20亿美元。电力期货资料。另一个担心功率因数的原因是变压器(在仪表两侧)的额定单位是kVA,而不是瓦,因为电流会导致变压器发热,从而导致故障。通过修正功率因数,变压器可以向负载提供更多的实功率。如果负载已经增加到现有变压器无法再承受负载而不过热并可能烧坏时,这一点就显得尤为重要。功率因数校正有时可以避免需要额外的变压器容量。

 

问题是,如何使功率因数更接近完美的1.0?典型的方法是相当直观的;也就是说,如果负载是高电感的(大多数是高电感的),那么如图2所示,尝试通过添加电容器来抵消它。 这个想法是由电容提供电感所需要的电流,而不是由变压器提供电流。

 

 

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