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有電壓源電路的功率計算

生活 更新时间:2024-10-02 14:52:38

有電壓源電路的功率計算?一、正弦電路功率因數計算功式  在正弦交流電中,按照功率因數的定義,有:  λ=P/S (4)  将式(1)和式(3)代入式(4),得:  λ=cosφ  二、非正弦電路功率因數計算功式  在非正弦電路中,P=UIcosφ不再成立,因此,λ=cosφ也不再成立,隻能采用功率因數定義式λ=P/S計算功率因數  然而,在某些特例中,功率因數與位移因數之間存在較為簡單的換算關系  假設U1、I1為基波電壓和基波電流的有效值,φ1為U1和I1的相位差,cosφ1表示基波位移因數  【特例1】電壓正弦、電流非正弦  在公用電網中,電壓波形畸變率較小,可以近似認為電壓為正弦信号,當負載為諸如整流器、斬波器等非線性負載時,電流為非正弦信号  根據傅裡葉變換理論,非正弦的電流信号可以分解為基波電流及頻率為基波頻率整數倍的諧波電流的線性組合  再根據三角函數的正交性可知,諧波電流與正弦電壓的頻率不同,其有功功率為零,因此,此時的有功功率等于基波有功功率(基波電壓與基波電流的有功功率),即:  P=U1I1cosφ1  又因為電壓為正弦波,U1=U  因此,有:  P=UI1cosφ1  λ=P/S=UI1cosφ1/UI=(I1/I)cosφ1  即:  λ=(I1/I)cosφ1  由于I1小于I,因此,功率因數小于位移因數  【特例2】電流正弦、電壓非正弦  對于變頻器供電的電機,電壓含有豐富的諧波但是,當PWM的載波比較高,電機工作在額定狀态時,一般電流的畸變率較小,可以近似認為電流為正弦波  根據傅裡葉變換理論,非正弦的電壓信号可以分解為基波電壓及頻率為基波頻率整數倍的諧波電壓的線性組合  再根據三角函數的正交性可知,諧波電壓與正弦電流的頻率不同,其有功功率為零,因此,此時的有功功率等于基波有功功率(基波電壓與基波電流的有功功率),即:  P=U1I1cosφ1  又因為電流為正弦波,I1=I  因此,有:  P=U1Icosφ1  λ=P/S=U1Icosφ1/UI=(U1/U)cosφ1  即:  λ=(U1/U)cosφ1  由于U1小于U,因此,功率因數小于位移因數,下面我們就來聊聊關于有電壓源電路的功率計算?接下來我們就一起去了解一下吧!

有電壓源電路的功率計算(正弦電路與非正弦電路功率因數的計算公式)1

有電壓源電路的功率計算

一、正弦電路功率因數計算功式  在正弦交流電中,按照功率因數的定義,有:  λ=P/S (4)  将式(1)和式(3)代入式(4),得:  λ=cosφ  二、非正弦電路功率因數計算功式  在非正弦電路中,P=UIcosφ不再成立,因此,λ=cosφ也不再成立,隻能采用功率因數定義式λ=P/S計算功率因數。  然而,在某些特例中,功率因數與位移因數之間存在較為簡單的換算關系。  假設U1、I1為基波電壓和基波電流的有效值,φ1為U1和I1的相位差,cosφ1表示基波位移因數。  【特例1】電壓正弦、電流非正弦  在公用電網中,電壓波形畸變率較小,可以近似認為電壓為正弦信号,當負載為諸如整流器、斬波器等非線性負載時,電流為非正弦信号。  根據傅裡葉變換理論,非正弦的電流信号可以分解為基波電流及頻率為基波頻率整數倍的諧波電流的線性組合。  再根據三角函數的正交性可知,諧波電流與正弦電壓的頻率不同,其有功功率為零,因此,此時的有功功率等于基波有功功率(基波電壓與基波電流的有功功率),即:  P=U1I1cosφ1  又因為電壓為正弦波,U1=U  因此,有:  P=UI1cosφ1  λ=P/S=UI1cosφ1/UI=(I1/I)cosφ1  即:  λ=(I1/I)cosφ1  由于I1小于I,因此,功率因數小于位移因數。  【特例2】電流正弦、電壓非正弦  對于變頻器供電的電機,電壓含有豐富的諧波。但是,當PWM的載波比較高,電機工作在額定狀态時,一般電流的畸變率較小,可以近似認為電流為正弦波。  根據傅裡葉變換理論,非正弦的電壓信号可以分解為基波電壓及頻率為基波頻率整數倍的諧波電壓的線性組合。  再根據三角函數的正交性可知,諧波電壓與正弦電流的頻率不同,其有功功率為零,因此,此時的有功功率等于基波有功功率(基波電壓與基波電流的有功功率),即:  P=U1I1cosφ1  又因為電流為正弦波,I1=I  因此,有:  P=U1Icosφ1  λ=P/S=U1Icosφ1/UI=(U1/U)cosφ1  即:  λ=(U1/U)cosφ1  由于U1小于U,因此,功率因數小于位移因數。

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