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    廣義無功功率

    • 瀏覽次數:11446次
    • 發布時間:2013/11/12 14:32:29
    • 作者:AnyWay中國

      正弦電流電路中的有功功率、無功功率、和視在功率三者之間是一個直角三角形的關系,可以通過“復功率”來表示。若用視在功率S表示復功率,則有功功率P為復功率的實部,而無功功率Q為復功率的虛部。在非正弦電路中,無功功率的定義發生了改變,為了與正弦電路的定義相統一,補充了位移無功功率和畸變無功功率的概念,兩者的方和根稱為廣義無功功率

    一、廣義無功功率的定義

      在具有電感和電容等儲能元件的電路中,儲能元件在半周期的時間里把電源能量變成磁場(或電場)的能量存起來,在另半周期的時間里對已存的磁場(或電場)能量返回給電源,由于這部分能量只是在儲能元件與電源之間進行能量交換,并沒有真正被消耗,我們把單位時間內交換能量的振幅值稱為無功功率

      在正弦電路中,無功功率由電壓和電流的相差差引起,在非正弦電路中,將基波和諧波電壓、電流相位差引起的無功功率定義為位移無功功率,將由不同頻率成分電壓和電流引起的無功功率定義為畸變無功功率,而將兩者的方和根稱為廣義無功功率。

    二、相關基礎知識

      視在功率定義為電壓有效值與電流有效值的乘積,用S表示,基本單位為VA,即S=UI。視在功率也稱表觀功率。

      由于正弦電流電路中的有功功率、無功功率、和視在功率三者之間是一個直角三角形的關系,可以通過“復功率”來表示。若用視在功率S表示復功率,則有功功率P為復功率的實部,而無功功率Q為復功率的虛部。對于感性負載,Q為正值,對于容性負載,Q為負值。

      有功功率和無功功率及視在功率構成的復功率三角形

      即:下述公式成立。

      正弦穩態電路的有功功率、無功功率及視在功率滿足三角形關系

      在非正弦電路中,有功功率和視在功率的定義不變,然而,此時,電壓、電流相位差已經沒有明確的物理意義,此時,Q按照下述公式定義:

      位移無功功率計算公式

      然而,此時,

      非正弦電路中有功功率、無功功率及視在功率之間不存在直角三角型關系

      為此,引入畸變無功功率D,使下式成立:

      非正弦電路中的畸變無功功率和位移無功功率

      將Q和D的方和根稱為廣義無功功率。

    三、廣義無功功率的測量

      按照變頻電量的定義,非正弦電量屬于變頻電量,全面、準確的測量變頻電量的各種特征值,應采用變頻功率傳感器(或獨立的電壓、電流傳感器)及變頻功率分析儀。

      由于無功功率的定義存在一定的分歧,AnyWay的WP4000變頻功率分析儀等儀器在測量非正弦電量時,儀表本身只顯示有功功率,無功功率可則通過上位機擴展軟件計算顯示,用戶可根據不同的定義式選擇需要的無功功率。

    可測量廣義無功功率的WP4000變頻功率分析儀

    可測量廣義無功功率的WP4000變頻功率分析儀

    擴展閱讀:

      銀河百科有功功率

      銀河百科:無功功率

      銀河百科:位移無功功率

      銀河百科:畸變無功功率


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