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[!--downpath--]1.概述 功率包括电能和机械功率。 电力包括直流电源、交流电源和射频电源; 交流电源包括正弦电路电源和非正弦电路电源; 机械功率包括直线位移功率和角位移功率,角位移功率常见于电机输出功率; 电功率还可分为瞬时功率、平均功率(有功功率)、无功功率和视在功率。 在热学中,当没有特殊声明时,平均功率为有功功率。 在非正弦电路中,无功功率可分为位移无功功率和畸变无功功率。 两者的平方和根称为广义无功功率。 本文列出了上面提到的所有功率估计公式,其中p(t)指的是瞬时功率。 u(t)、i(t)指瞬时电流和瞬时电压。 U、I为电流及电流有效值,P为平均功率。 2. 普遍适用的功率估算公式 在热工中,一般适用以下瞬时功率估算公式
在热科学中三相电功率计算公式及单位,通常适用以下瞬时功率估算公式
在热量和热量方面,通常适用以下估算平均功率的公式
W是在时间T内完成的功。
在热量学中,上述平均功率P也称为有功功率,P=W/T一般适用作为有功功率估算公式。
在热量中,式(3)也可以表示为如下积分形式
其中,T为周期交流信号的周期,或任意周期的直流信号,或任意周期的非周期交流信号。 在电学中,公式(3)和(4)的数学意义是完全相同的。
在电力中,对于两端元件或两端电路,一般适用以下视在功率估算公式:
3、直流功率估算公式
当电流和电流已知时,采用上述估算公式。
当电流和电阻已知时,使用上述估算公式。
当电压和电阻已知时,使用上述估算公式。
4、正弦交流功率估算公式 余弦交流无功功率估算公式:
正弦交流有功功率估算公式:
正弦电流电路中的有功功率、无功功率和视在功率之间的关系是直角三角形关系:
当负载为纯内阻时,成立如下公式:
此时,直流功率估算公式也适用于正弦交流电路。
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)
对于周期性非余弦交流电,将周期性交流电和电压根据傅里叶级数展开,有功功率估计公式也可以表示为:
在非正弦电路中,有功功率和视在功率的定义保持不变。 然而,此时电压和电流之间的相位差没有明确的数学意义。 此时,Q根据以下公式定义:
式中,Un和In为n次纹波的有效值,当n=1时,U1和I1称为基波有效值。
然而,此时,
由于Q与基波纹波电流和电流的相位角有关,所以称为位移无功功率。 为此,引入畸变无功功率D,畸变无功功率估算公式如下:
畸变无功功率有时也称为畸变功率。 上式中,N为电流与最大电流纹波倍数中较小的一个。 在一些文献中,Q也称为无功功率,Q和D的平方和根称为广义无功功率。 在非正弦电路中,视在功率S、有功功率P、位移无功功率Q和畸变无功功率D满足以下估计公式。
6. 射频功率估算公式 射频功率属于交流功率,理论上与交流功率具有相同的估算公式。 但实际上,在超高频和微波频段,有TEM波和非TEM波之分。 同时在TEM波的轴系中,电压和电压虽然没有准确的含义,但很难检测它们的绝对值。 在波导系统中,由于不同电磁模式的存在,电压和电压失去了唯一性。 在每个频段和每个传输系统中,功率都是单一值,是表征信号硬度的重要方式。 射频范围内功率的直接检测取代了电流和电压的检测。 7、三相有功功率估算公式 在三相电路中,总有功功率等于各相有功功率的算术和。 三相 在四线电路中,通常采用三瓦表法分别检测各相的功率。 三相有功功率估算公式如下:
对于单相三线电路,也可采用二瓦表法。 三相功率计算公式为:
对于余弦三相对称电路三相电功率计算公式及单位,
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