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[!--downpath--]1.概述 功率包括電能和機械功率。 電力包括直流電源、交流電源和射頻電源; 交流電源包括正弦電路電源和非正弦電路電源; 機械功率包括直線位移功率和角位移功率,角位移功率常見于電機輸出功率; 電功率還可分為瞬時功率、平均功率(有功功率)、無功功率和視在功率。 在熱學中,當沒有特殊聲明時,平均功率為有功功率。 在非正弦電路中,無功功率可分為位移無功功率和畸變無功功率。 兩者的平方和根稱為廣義無功功率。 本文列出了上面提到的所有功率估計公式,其中p(t)指的是瞬時功率。 u(t)、i(t)指瞬時電流和瞬時電壓。 U、I為電流及電流有效值,P為平均功率。 2. 普遍適用的功率估算公式 在熱工中,一般適用以下瞬時功率估算公式
在熱科學中三相電功率計算公式及單位,通常適用以下瞬時功率估算公式
在熱量和熱量方面,通常適用以下估算平均功率的公式
W是在時間T內完成的功。
在熱量學中,上述平均功率P也稱為有功功率,P=W/T一般適用作為有功功率估算公式。
在熱量中,式(3)也可以表示為如下積分形式
其中,T為周期交流信號的周期,或任意周期的直流信號,或任意周期的非周期交流信號。 在電學中,公式(3)和(4)的數學意義是完全相同的。
在電力中,對于兩端元件或兩端電路,一般適用以下視在功率估算公式:
3、直流功率估算公式
當電流和電流已知時,采用上述估算公式。
當電流和電阻已知時,使用上述估算公式。
當電壓和電阻已知時,使用上述估算公式。
4、正弦交流功率估算公式 余弦交流無功功率估算公式:
正弦交流有功功率估算公式:
正弦電流電路中的有功功率、無功功率和視在功率之間的關系是直角三角形關系:
當負載為純內阻時,成立如下公式:
此時,直流功率估算公式也適用于正弦交流電路。
5、非正弦交流功率估算公式 非正弦交流功率估算公式采用通用公式(3)或(4)
對于周期性非余弦交流電,將周期性交流電和電壓根據傅里葉級數展開,有功功率估計公式也可以表示為:
在非正弦電路中,有功功率和視在功率的定義保持不變。 然而,此時電壓和電流之間的相位差沒有明確的數學意義。 此時,Q根據以下公式定義:
式中,Un和In為n次紋波的有效值,當n=1時,U1和I1稱為基波有效值。
然而,此時,
由于Q與基波紋波電流和電流的相位角有關,所以稱為位移無功功率。 為此,引入畸變無功功率D,畸變無功功率估算公式如下:
畸變無功功率有時也稱為畸變功率。 上式中,N為電流與最大電流紋波倍數中較小的一個。 在一些文獻中,Q也稱為無功功率,Q和D的平方和根稱為廣義無功功率。 在非正弦電路中,視在功率S、有功功率P、位移無功功率Q和畸變無功功率D滿足以下估計公式。
6. 射頻功率估算公式 射頻功率屬于交流功率,理論上與交流功率具有相同的估算公式。 但實際上,在超高頻和微波頻段,有TEM波和非TEM波之分。 同時在TEM波的軸系中,電壓和電壓雖然沒有準確的含義,但很難檢測它們的絕對值。 在波導系統中,由于不同電磁模式的存在,電壓和電壓失去了唯一性。 在每個頻段和每個傳輸系統中,功率都是單一值,是表征信號硬度的重要方式。 射頻范圍內功率的直接檢測取代了電流和電壓的檢測。 7、三相有功功率估算公式 在三相電路中,總有功功率等于各相有功功率的算術和。 三相 在四線電路中,通常采用三瓦表法分別檢測各相的功率。 三相有功功率估算公式如下:
對于單相三線電路,也可采用二瓦表法。 三相功率計算公式為:
對于余弦三相對稱電路三相電功率計算公式及單位,
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