功率与功率因数的区别是什么?
答;单位时间内电场力所做的功称为电功率。 电功率又分为视在功率、有功功率和无功功率三种。 电阻性负载所消耗的功率称为有功功率,用公式表示为P=UIcosφ=I²R(φ为功率因数角),它的单位用瓦特(W)表示、千瓦(Kw)、兆瓦(Mw)。
电抗性负载所消耗的功率称为无功功率,用公式表示Q=UIsinφ,它的单位是乏(var)、千乏(Kvar)、兆乏(Mvar)。
电压的有效值与电流的有效值的乘积称为视在功率,用公式表示为S=UI,它的单位是伏安(VA),千伏安(KVA),兆伏安(MVA)。
它们之间,视在功率、有功功率和无功功率之间满足S²=P²+Q²。
这里需要了解一下电功率与电能是什么关系;电功率与电能的区别在于,电能是指一段时间内电源所做的功,而电功率则是指 单位时间内所做的功,它们之间的关系为;W=Pt W为电能(单位是KwH),P为电功率(单位Kw),t为时间(单位为小时h)。
功率因数指在交流电路中,电压与电流之间的相位差φ的余弦,用希腊字母cosφ表示。 换一种通俗解释即;功率因数是有功功率与无功功率之比,称为功率因数;cosφ=P/S。
常用的计算公式请看下图所示
功率因数是反应电力供电线路或系统中的一个非常重要的参数。例如一台三相交流变压器的额定输出容量为100KVA,线路中三相负载都是三相电动机(它属于电感性负载,而感性负载电路中的电流的相位总是滞后于电压,此时0°<φ<90°),在没有采用电容器补偿之前,功率因数一般都是0.7~0.85之间,这样它就造成变压器的额定输出功率下降而达不到100KvA的输出容量,使电气设备得不到充分利用。而且还加大了供电线路中的损耗,因此必须对变压器的供电线路中并联电容器补偿,来提高功率因数。
以上为个人观点,仅供参考。希望对提问者有一定的帮助。
知足常乐2018.11.23日于上海
功率与功率因素的区别是什么?
电力系统的一个重要的技术指标就是题目说的功率因数,其是衡量电气设备功率高低的依据。在交流电力系统中,负载元件阻性负载、感性负载、容性负载。
对于阻性负载;流过电阻的电流和加在阻性负载两端的电压相位差是相同的。因此,阻性负载消耗的功率需要其它能源转换而来,例如水能、煤等。故,称之为有功功率。
对于感性或容性负载;流过感性负载或容性负载的电流和加在感性或容性负载两端的电压相位差为90°。因此,在感性负载或容性负载上所形成的功率,就往返于电感(磁场)或电容(电场)的交换功率。其不需要其它能量的转换。故,称之为无功功率。在电路中,功率有有功功率、无功功率、视在功率之分。于是把电流与电压之间相位差的余角弦称之为功率因数。功率因数在数值上的表示,功率因数是有功功率和视在功率打比值,即cosφ=P/S。
在电力系统中,功率因数越低,说明电路中用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低电气设备的利用率,增加了供电线路的损失。只有当用户功率因数提高后,则向电力系统吸取的无功功率减少,所以电压的损失也降低。
功率与功率因数的区别;功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定,时间越短,功率值就越大。而功率因数就是衡量电气设备效率高低的一个重要技术指标。综上所述,这里功率指的是电功率,即电功率的有效功率,而功率因数是电功率的有效功率与视在功率的之比。比如,热得快是阻性负载,它的功率都是有功功率,因此在单位时间内功率越大所产生的热量也越大。因此,阻性负载向电力系统吸取的无功功率没有,所以几乎不存在电压损失。反之,感性负载或容性负载,它会向电力系统吸取无功功率,造成电力系统供电电压损失。
功率好理解,就是做了多少有用的功。功率在电气工程上用千瓦表示,在其他力学工程上则多用马力表示。1千瓦=1.36马力,反之1马力=O.76千瓦。做功的较率越接近1,说明效率越高!
功率因数是有些用电器由于存在电感与与电容,如电动机,电容器等。用在交流电路内就会出现感抗与容抗,从而降低了效率!感抗是电流达最大值时,电压还未达到(根据电感量的大小不同)最大值,可能滞后几度到九十度之间。电容恰好相反!它们的单独运用,都会降低做功的效率。但这两种电器互补,如计算合适时,可以将功率因数提高到接近于1!如老式日光灯,由于镇流器的存在,功率因数只有.45左右。如加一个4.75uf的电容后,功率因数可提高到0.85以上!所以在大量使用交流电动机,电抗器,变压器一类感性负载时。供电部门都要求用户进行无功补偿(用电容移相),以提高用电效率和可供电容量!
一般电感负载的功率分视在功率与实际功率。还以上面日光灯为例,40w日光灯的电流是0.45A,视在功率为220x.45A=99W。接入4.75uf电容后电流降为0.18A,计算220vX.18A时才约等于40w(补偿最佳时)的实际功率。可见同一电器,补不补偿,功率是相差很大的。所以提高功率因数的实际意义是很大的!补偿后不但提高了效率,还降低了线路损耗!
通俗的讲,功率是描述做功能力的,好比一个人力气越大,搬运货物的能力越强;
功率因素反映的是做功的效率,好比还是刚才那个人,他用水桶打水,一个是很轻的塑料桶,一个是较重的铁桶;花相同的力气搬运相同的重量货物,铁桶装的水要比塑料桶的少,用铁桶打水比用塑料桶效率低,这就是功率因素反映的是做功的效率
功率与功率因数的区别是什么?
答:功率分有功功率和无功功率,而功率因数就是有功功率与总功率的比值。
总的来讲有功功率就是从输电线路输送过来后被消耗掉的电能,而无功功率是在能量转换过程中用来建立交变磁场的,仅在电负荷与电源之间来回交换,无功功率反映了内部与外部往返能量交换的情况。
在电力系统中为了避免这种无功功率的长距离输送,所以定义一个功率因数,要求大功率用户使用电能中无功功率的量,所以一般大型厂房或输变电站都有两块电表:有功电表、无功电表。
如果电网中无功功率不足,致使用电设备没有足够的无功功率来建立和维持正常的电磁场,就会造成端电压下降,不能保证设备在额定的技术参数下工作,从而影响用电设备的正常运行。
由于电网中的端电压下降会导致有功功率和无功功率均增加,使得负荷侧的电压进一步下降,负荷设备输出功率降低、工作效率下降,严重时会无法工作。无功功率的输送在线路总并不是无损耗的,输送电路近似为纯电阻电路,无功功率在输送电路上的热损耗依然是存在的。
电网中的有功功率损耗不超过负荷的10%,而电网中的无功功率损耗缺占无功负荷的30-50%,无功功率在传输过程中的损耗要比有功率大3-5倍。而功率因数就是计量这一现象的参数。
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这实际问的是电功率和电功率因数。
现说说电功率:
电路做功的总的表观总功率P视=U*I。当电路只有电阻负载时,负载功率=电路表观总功率。当电路中有电容和电感时,有部分能量是储存在电容的电场和电感的磁场中的,条件具备时,电容和电感中的能量又会释放到电路中来,这样,总体来说,电容和电感不消耗电路的能量,但电容和电感表面上也有一个交流功率S=U*i=P视*sinθ,虽然S的时间积分等于零,可是,电容充放电、电感存储和释放能量都是有电流的,而线路本身有电阻,电路上存在线路损耗功率:P损=(I*R线路)*I,这个线路损耗功率就变成热量在线路上消散了。另外,电路中除了电容和电感以外的负载上有一个实实在在的有功功率: P有=[l*(R负载+R线路)]*I=P视*cosθ。有公式:\"P视\"的平方=\"P有\"的平方+\"S\"的平方。\"P损\"分两部分,一部分是因为P负载正常工作是需要流过电流\"I负载\",\"I负载\"会造成线路损耗功率\"P损1\";另一部分是行为电感和电容上的无功功率S引起的线路电流i,i会造成线路损耗功率\"P损2\"。P有=P负载+P损1+P损2。
功率因数:COSθ
交流电路中存在电感或电容时,电压和电流的正弦曲线实际是不同步的,两者之间存在一个相位差θ的角度。功率因数就是这个相位差θ角度的余弦值。
另外,补充一点:电路的做功效率η
η = P负载 ÷ P有 × 100%
η和cosθ有明显区别。η取决于电路线路上的损耗功率;而cosθ取决于电压和电流的相位差角度θ。
很高兴能回答这个问题,所说的功率是指单位时间内电流所做的功,例如灯泡发的光,就是电源提供的电流在做功。每秒钟电流所做的功,就叫做功率,在电工公式当中用字母P来表示。据实践证明,电功率等于电压乘以电流,P=U×I。功率的单位是瓦特,用字母W表示,千瓦既KW。过去的时候功率在实用中常以马力为单位,1马力等于0.736千瓦,反过来说1千瓦等于1.36马力。
那么功率因素是什么意思呢?功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数,它是交流电路中有功功率与视在功率的比值,即功率因数=有功功率/视在功率,大小与电路的负载性质有关,比如白炽灯、电炉子等电热性质的设备,功率因数基本为1,而电感设备比如电动机等,功率因数小于1。有功功率和功率因数的关系是:P=UIcosφ,cosφ就是功率因数。在实际操作中,一般电感性质电气设备的功率因数,我们都是按照cosφ0.8计算。功率因数低,说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大,从而降低了设备的利用效率,增加了线路供电损失,所以供电部门对于用电单位的功率因数,都有一定的标准要求。
功率分有功率和无功功率。瞬时功辛p在一个周期内的平均值称为平均功率,或称为有功功率,也可称为功率。有功功率P等于电流平方乘电阻。一间屋子点亮一口白炽灯。灯泡发亮为4O%,其余产生热能6O%。它没有作功。如果家里电源插座插上电容器。它将电源以电流形式充电,在谷点时放电。这种周而复始的来回折腾称无功功率。还有电感性的负载也有无功功率。包括高压输电线上存在无功功率。无功功率虚在电网上,使有功功率紧紧挤在一起。浪费电力资源。要提高功率因数。将无功功减小到最小。电力系统采用油浸式大电容进行补偿。尽量使功率因数接近“1"。无功功率对居民用电虽然不计量。在有些电子电路引入PFC电路。这个电路就是提高功率因数。它的输入经整流滤波为直流电压经电感线圈后中间接场效管。中间还接有二极管。从实验来测量几点电压。在输入端接上2O点5伏。在二极管测得84点5伏。又在二极管前面测得14点4伏。用交流测量时为26点3伏。只说在二极管之前已经将直流变换成交流。你说这二极管是升压还是整流。大家一致认为是升压作用。其实在电感后接二极管和接NmOs管。这NmOS管起斩波作用,同时又是开关状态。将直流斩波,开关已经变成交流的脉动。由二极管升压和整流的同时。继整流又升压。所以PFc电路采用这样的方法使输出电压上升为4OO伏。又提高用电的功率因数。提高功率因数。入二P/S二cOSX功率因素角。若能在电路中引入电容性负载用QC去补偿部分,甚至大部分QL,则供线路的功率因数就可以得以提高。功率因数提高后输出同样的有功率,电源供给的总电流减小了(丨<丨L) ,这正说明电源可以带动更多的负载,输出更多的有功功率。这就是提高功率因数的经济意义。
虽然这是一个电学知识,而电又是个抽象概念,不好理解,甚至很多电力从业者都很难把它讲清楚。
故而,为了科普,为了让大多数人能听得明白,下面我将尝试用一种非电学概念来尝试解释功率和功率因数。
首先,我们假设一个人A,A的最大奔跑速度是5。
接下来,我们让A去推动一辆车,A对车施加力,这个车会从静止开始缓慢加速。我们会发现,当车的速度小于5米之前,车对A的奔跑都起阻碍作用。
这个阻碍作用的反作用力就是这个人施加给车的驱动力。这个力存在,人就对车做功,车速就增加,车的动能就增加!
当这个车速达到5米时,发生什么呢?它达到了人A的最大奔跑速度,此时A对车已经无法施加更多的力!
上述整个过程,告诉了我们一个重要的道理:当一个力像重力一样作用在物体上,这个力会像重力一样对物体产生“势能”。
当物体静止,根据功W=F(力)×S(位移),S为0,力全部转化为势能,不输出功
当物体开始运动,物体出现了速度,便出现了位移,便出现了动能。根据能量守恒,动能源于势能的转化,而势能源于力的转化。
所以,整个过程可以这样说,因为动能在增加,所以势能在减少;因为势能在减小,所以力在减小!
也就是说:
第一、小车没有达到5米之前,力总是产生一部分动能输出功,保留一部分势能输出力!
第二、当力完全产生势能,车具有最大的加速性
第三、当力完全转化为功,车具有最大的速度。
但第三种情况需要着重说明一下,力精准地把车推到5米速度然后消失,这是个只能存在于书本上的理想化过程。生活中的实际过程是,车速在4.9米的时候,一个力下去,让车加速到5.1米,因为已经大于A最大奔跑速度离A而去,车于是会迅速失去A的动力,从而又减速到4.8米。此时由由于4.8<5,A又赶上了车又重新输出推力,车速又重新加速到5.1米,或者5.2米!所以,得出结论:在第三种情况下,功的输出是极不稳定的,会导致功的震荡
接下来,我们回到正题来正式讨论功率和功率因数
给定一个人的力量和速度(势能水平)等同于 给定了一个电源(变压器,电动机,发电机)的基本容量
设定了这个人奔跑速度,即,设定力只能有多少用于转化在动能(输出功),剩下多少势能用于输出力
等同于,一个电源的能量,分配多少用于输出功,剩余多少用于产生驱动力(势能——无功)
所以,
功率,代表单位电能转化为功的大小
功率因数,代表电能转化为功的比例
如果功率因数是0.8,即,电能在电机中80%产生了功,另外,百分之20产生了力
(这里产生了力,即是产生磁场或电场从而产生磁力和电场力)
为什么要有功率因数呢?为什么不把电能全部用于做功呢?
这就是上述第三点阐述的重要知识!
功率因数的存在,一方面在于保持功的输出稳定,令一方面,造成了电力的浪费!
所以,功率因数的设定调节要结合实际情况进行!既要稳定,又不能浪费!
所以,所以,汽车发动机同样作为一个动力源,需要配备卓越的变速箱!已确保其始终在恰当的功率因数下运行,达到省油与操控性的平衡!
比如,平地,路况好,行驶阻力小,不需要很大驱动力,所以,要挂高档,功功率因数运行
坑洼地,行驶阻力大,需要驱动力大,则挂低档,低功率因数运行,这样通过平稳,
能力,效率,的关系
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