功率定義詳解.doc

電機(jī)輸入功率（消耗功率、有功功率）：電動(dòng)機(jī)從電源吸取的有功功率，稱為電動(dòng)機(jī)的輸入功率。Pi=3*U*I*cos電機(jī)輸出功率（額定功率）：電機(jī)在額定工況下其主軸的機(jī)械輸出功率。Po=Pi*電動(dòng)機(jī)標(biāo)牌上所標(biāo)明的額定功率，也就是額定工況下電動(dòng)機(jī)軸輸出機(jī)械功率。一般僅是工程設(shè)計(jì)值，本身并非十分精確，和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械軸真正輸出功率，也并非100%的吻合。電機(jī)視在功率：電源輸入的視在功率：S=3*U*I視在功率是指電動(dòng)機(jī)工作時(shí)所需的電源供電功率，這個(gè)視在功率包括有功功率(電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損耗、銅損、鐵損等)、無(wú)功功率。電機(jī)效率：電機(jī)輸出功率/電機(jī)輸入功率。損耗包括：繞組上的銅（或鋁）損耗，鐵芯上的鐵損耗以及各種機(jī)械損耗等。一般異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下其效率為7592%。異步電動(dòng)機(jī)的效率也隨著負(fù)載的大小而變化?？蛰d時(shí)效率為零，負(fù)載增加，效率隨之增大，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的0.71倍時(shí)，效率最高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。有功功率（電功率）：電網(wǎng)中，能對(duì)外做功的功率，消耗了，離開(kāi)了電網(wǎng)的功率，就是有功功率。我們收電費(fèi)時(shí)，電表只記錄有功功率，根據(jù)有功功率收電費(fèi)。無(wú)功功率：許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無(wú)功功率，因此，所謂的無(wú)功并不是無(wú)用的電功率，只不過(guò)它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無(wú)功電源，兩者缺一不可。無(wú)功功率單位為乏(var)。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。比如40W的日光燈，除需40W有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來(lái)發(fā)光外，還需80var左右的無(wú)功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場(chǎng)用。無(wú)功功率決不是無(wú)用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立 的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流 接觸器不會(huì)吸合。電網(wǎng)中，維持非電阻性設(shè)備的正常運(yùn)行，典型的就是電動(dòng)機(jī)，它需要建立始終存在的磁場(chǎng)，來(lái)維持電機(jī)的運(yùn)行，建立磁場(chǎng)需要功率（能量），但是這個(gè)功率（能量）不會(huì)被消耗，它始終在電網(wǎng)中存在，當(dāng)磁場(chǎng)撤消后又返回到電源，這樣的功率（能量），就是無(wú)功功率。無(wú)功功率不是無(wú)用的功率，僅僅是不被消耗的功率！電網(wǎng)中存在的無(wú)功功率較大，是傳輸?shù)挠泄β实?.3倍！是維持電網(wǎng)運(yùn)行和安全的重要因素之一。功率因數(shù)：功率因數(shù)，是用來(lái)衡量用電設(shè)備（包括：廣義的用電設(shè)備，如：電網(wǎng)的變壓器、傳輸線路等等）的用電效率的數(shù)據(jù)。衡量在異步電動(dòng)機(jī)輸入的視在功率（即容量等于三倍相電流與相電壓的乘積）中，真正消耗的有功功率所占比重的大小。功率因數(shù)的定義公式：功率因數(shù)有功功率/視在功率。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，功率因數(shù)是變化的，其變化大小與負(fù)載大小有關(guān)。電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，定子繞組的電流基本上是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的無(wú)功電流分量，有功電流分量很小。此時(shí)，功率因數(shù)很低，約為0.2左右，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶上負(fù)載運(yùn)行時(shí)，要輸出機(jī)械功率，定子繞組電流中的有功電流分量增加，功率因數(shù)也隨之提高。當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，功率因數(shù)達(dá)到最大值，一般約為0.70.9。因此，電動(dòng)機(jī)應(yīng)避免空載運(yùn)行，防止“大馬拉小車”現(xiàn)象。為什么大多是情況下都把電機(jī)的消耗功率（即輸入功率）當(dāng)成其額定功率（即輸出功率）呢？這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)換效率很高的機(jī)械，一般說(shuō)來(lái)其功率越大，效率越高，小型電機(jī)效率在8590%，中型電機(jī)效率可在9598%，大型電動(dòng)機(jī)效率可達(dá)98%以上，所以，電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出功率十分接近；另一方面，電動(dòng)機(jī)額定標(biāo)稱功率一般僅是工程設(shè)計(jì)值，本身并非十分精確，和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械軸真正輸出功率，也并非100%的吻合。因此在一般計(jì)算時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，往往會(huì)忽略這個(gè)效率系數(shù)，直接將電機(jī)輸入功率與輸出功率看做相等。這就是為什么根據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌上額定電壓電流功率因數(shù)的值計(jì)算出來(lái)的功率往往比標(biāo)稱的額定功率稍稍大一些的原因。如果已知額定功率求額定電流，如果沒(méi)有考慮效率系數(shù)，求得的電流值會(huì)比銘牌上的標(biāo)稱值稍稍小一些。因此，在進(jìn)行精確計(jì)算或精確設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮效率系數(shù)問(wèn)題。舉例說(shuō)明：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定標(biāo)稱值：電壓380V,電流2.8A，功率因數(shù) 0.85，額定功率1.5kW。根據(jù)公式