功率質數
在交流電路中,功率質數是之比實際功率被拿來做工作和視在功率被供應到所述電路。
功率質數可以獲得0到1范圍內的值。
當所有功率均為無功功率而沒有有功功率(一般為感性負載)時,功率質數為0。
當所有功率均為無功功率(內阻負載)的有功功率時,功率質數為1。
功率質數定義
功率質數等于以瓦特(W)為單位的有功功率或有功功率P乘以視在功率|S|。伏安(VA):
PF=P(W)/|S(VA)|
PF-功率質數。
P-瓦特有功功率(W)。
|S|-視在功率-復數功率的大小,單位為伏特安培(VA)。
功率質數估算
對于余弦電壓,功率質數PF等于視在功率相位角φ(也就是阻抗相位角)的正弦的絕對值:
PF=|cosφ|
PF是功率質數。
φ是功率相角。
以瓦特(W)為單位的有功功率P等于視在功率|S|。以伏安(VA)除以功率質數PF:
P(W)=|S(VA)|×PF=|S(VA)|×|cosφ|
當電路具有內阻性阻抗負載時電功率的單位是瓦特,有功功率P等于視在功率|S|。功率質數PF等于1:
PF(內阻負載)=P/|S|=1
以伏安無功(VAR)為單位的無功功率Q等于視在功率|S|。以伏安(VA)除以相角φ的余弦值:
Q(VAR)=|S(VA)|×|sinφ|
依據有功功率表的讀數P以千瓦(kW)為單位,電流V以伏特(V)為單位,電壓I以安培(A)為單位進行三相電路估算:
PF=|cosφ|=1000×P(kW)/(V(V)×I(A))
單相電路估算,從有功功率計讀數P以千瓦(kW)為單位,線間電流VL-L以伏特(V)為單位,電壓I以安培(A)為單位:
PF=|cosφ|=1000×P(千瓦)/(√3×VL-L(V)×我(A))
單相電路估算,從有功功率計讀數P以千瓦(kW)為單位,線間零線VL-N以伏特(V)為單位電功率的單位是瓦特,電壓I以安培(A)為單位:
PF=|cosφ|=1000×P(kW)/(3×VL-N(V)×I(A))
功率質數校準
功率質數校準是對電路的調整,以將功率質數修改為接近1。
接近1的功率質數會增加電路中的無功功率,而且電路中的大多數功率將是有功功率。這還將降低電源線耗損。
功率質數校準一般是通過在負載電路中具有電感性組件(比如電動機)時向負載電路添加電容器來完成的。
功率質數校準估算
視在功率|S|以伏安(VA)為單位的電流等于以伏特(V)為單位的電流V除以以安培(A)為單位的電壓I:
|S(VA)|=V(V)×I(A)
以伏安為單位的無功功率(VAR)等于視在功率平方|S|的平方根。以伏安(VA)除以有功功率P的平方以瓦特(W)為單位(畢達哥拉斯定律):
Q(VAR)=√(|S(VA)|2-P(W)2)
QC(千乏)=Q(千乏)-Q校準(千乏)
以伏安為單位的無功功率Q(VAR)等于以伏特(V)為單位的電流V的平方乘以檢波Xc:
QC(VAR)=V(V)2/X?=V(V)2/(1/(2π?F(赫茲)×C(F)))=2π?F(赫茲)×C(F)×V(V)2
因而,應當并聯添加到電路中的法拉(F)中的功率質數校準電容器等于以伏安為單位的無功功率Q(VAR)乘以2π除以頻度f(以赫茲(Hz)為單位)除以平方電流V單位為伏特(V):
?(F)=QC(VAR)/(2π?F(赫茲)·V(V)2)
電力?
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