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输出功率=电压电流功率因素

发布网友发布时间：2024-05-06 05:35

共3个回答

热心网友时间：2024-06-01 00:02

楼主：
“黔中游子姚启伦”的回答中给出了有功功率P、无功功率Q和视在功率S三者之间的数学关系。
不过，从您的追问中看，您似乎想问的是有关的概念来源。我试着解释解释看。

你问“那输出功率=有功功率，输入功率是不是=视在功率？”不是的。不是这个意思。
不管是输入还是输出，说到功率，都有这三种不同概念。

这些概念都是针对交流电的。
从瞬时值来说：功率就等于电压电流之积。即：
瞬时功率=瞬时电压 × 瞬时电流。
但是，交流电大小和方向都在变化，瞬时功率大小和正负（正向传输和反向传输）也都在变化。

有功功率是指一个周期内真实传输过去的平均功率。这里说的平均，就是一个周期内传输过去的总能量除以周期时间。但是请注意，这里的“总能量”应该是“代数和”——正向传输的能量为正，反向传输的能量为负，求其代数和。

如果负载是纯电阻，那么电压和电流总是正比例，总是同方向，能量总是正向传输。此时交流电压的有效值，和交流电流的有效值相乘，所得就等于上述“有功功率”。因为，“有效值”的概念，就是按此来定义的。

而如果负载是纯电抗，例如纯电感或者纯电容，那么电压和电流的相位相差了四分之一个周期。
这个情况下，电压电流的方向关系一个周期内改变四次：同方向、反方向、同方向、反方向，所以功率有一半的时候是正，一半的时候是负。也就是说，有一半的时候电源向负载输送能量，另一半的时候，负载向电源回送能量。因此，一个周期内传送的能量的代数和是零。
此种情况下，有功功率就是0。能量在线路上来回传送，而总计的效果却是“没有传过去”。
此种情况下，交流电压的有效值，和交流电流的有效值相乘，所得我们就称作“无功功率”。
“无功功率”的大小，反映了能量在线路上来回传送的幅度。

如果负载既不是纯电阻又不是纯电抗，那么此时电流和电压相位有些差，但还不到四分之一个周期。
此时，我们可以把电流用数学等效的办法看成两部分的叠加，
一部分是相位和电压相同的部分，称作电流的“有功成分”；另一部分是和电压的相位相差四分之一个周期的部分，称作电流的“无功成分”。
注意，这里说的叠加不是有效值相加，而是瞬时值相加，两个相位差四分之一周期的正弦波相加。不难证明，这种叠加，其峰值之间的关系，同样，有效值之间的关系，应该正好符合“勾股定理”。即：
总电流的有效值的平方 = 有功成分的有效值的平方 + 无功成分的有效值的平方

此时的有功功率，就等于电压的有效值乘以电流的“有功成分”的有效值。
我们把电压的有效值乘以电流的“无功成分”的有效值，仍然叫做“无功功率”。
我们把电压的有效值乘以总电流的有效值，称作“视在功率”。

所谓的功率因数cosφ，就是电流有功成分的有效值和总电流的有效值之比，也是有功功率和视在功率之比。
其中的φ，就是电压和电流的相位差。

你给出的公式：功率=电压 × 电流 × cosφ，这里的“功率”，就是指“有功功率”。

从上述分析可以看出，视在功率中，包含了有功功率和无功功率，但其数学关系不是简单相加，而是“勾股定律”。追问谢谢你的分析，我看了很明白，可以在问一下，电路中的输出、输入功率，是不是=同有功功率与视在功率呢

追答不是。
输入的功率中，可以有有功功率、视在功率的概念；
输出的功率中，也可以有有功功率、视在功率的概念。

因为有功功率才是真实的传输过去的功率，所以对一个变电设备来说，
效率 = 输出的有功功率 / 输入的有功功率
请注意，分子分母都是有功功率，不是视在功率。

对于真实的变电设备，这个效率大都相当高，接近百分之百。其损耗，主要是导线的电阻损耗（简称铜损），和铁芯的磁滞损耗及涡流损耗（简称铁损）。

请注意，“效率”和“功率因数”不是一回事，不是一个概念，不要混同一谈。

对变压器来说，通常输入端的功率因数比输出的功率因数要小一些，主要原因是输入电流中多了一个“空载电流”的部分，而空载电流基本上是“无功”的。

再补充几句：
我上面举例子是说的“变电设备”主要是说变压器，但我看您似乎关心的是电机，这有些不同。

电机的输入功率，和上面说的概念一样。
但是电机的输出，指的是机械功率，不是交流电了，故输出就不存在“无功功率”和“视在功率”的概念了。
电机的输出功率，应该等于电机输出轴的力矩乘以转速。所以，这个功率的大小随负载的轻重而不同。
这个输出功率，比上电机输入的有功功率，就是电机的效率。注意这里输入要的是有功功率，即电压 × 电流 × cosφ，不是视在功率。

电机的输出功率实测，需要测力矩和转速。可能略嫌麻烦。上面“黔中游子姚启伦”兄对追问的回答中提供了一个粗略的估算方法，即：
先将电机的机械负载脱开，令电机空转，看电机的输入有功功率（即“黔中游子姚启伦”兄所说的“空载功率”）；
再把机械负载加上，看电机的输入有功功率增加了多少。这个增加量，就看做近似于现在的输出机械功率。

这种近似方法的思想是：假设空转时和工作时电机消耗的无用功大致相等。这个假设，在普通的（不变频）三相交流电机情况下，大致可行，因为其转速变化不太大。但这种估算仍然是很粗略的。
在其它复杂情况下，这个近似估计，就不成立了。

热心网友时间：2024-06-01 00:03

想问什么啊？更正一下是功率因数，不是功率因素；
功率是负载电压以及实际运行电流和功率因数的乘积，还要考虑效率，线损等等，大体估算是功率=电压*电流；追问输出功率是不是指发挥作用的功，而输入功率是不是指使用的功，我想计算出一个额定功率为220V/1400W 的电机，输出功率和输入功率，有没有什么方法？

追答S：导线截面ρ：导线的电阻率，Ω.mm2/m敷设方式忽略不计（需要精确计算时不能忽略敷设方式

热心网友时间：2024-06-01 00:03

功率分三种功率，有功功率P、无功功率Q和视在功率S。
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系：两个直角边是有功功率、无功功率，斜边是视在功率。
有功功率平方+无功功率平方=视在功率平方。
三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：
视在功率S=1.732UI
有功功率P=1.732UIcosΦ（单相负荷 P=UIcosΦ 单相负荷纯电阻电路 P=UI ）
无功功率Q=1.732UIsinΦ
功率因数cosΦ=P/S
sinΦ=Q/S
1KW.h=360000J（焦耳）追问那输出功率=有功功率，输入功率是不是=视在功率，还是=有功功率+无功功率呢

追答功率的三种功率，无论对于输出功率、输入功率都是适用的，是否同时有功功率P、无功功率Q和视在功率S，不是输入、输出的问题，是负载性质的问题，在有铁芯的交流电路（如变压器、电动机等）里，输入输出电路都是有功功率P、无功功率Q和视在功率S的问题。

一个额定功率为220V/1400W 的电机，输出功率和输入功率，通过计算是无法确定输出功率和输入功率的，电动机的损耗因素很多，不同的电动机损耗不一样，同时电动机的输出功率和输入功率，不是由电动机决定，是由电动机的负载决定的，负载增加，输出功率和输入功率都增加，负载减少，输出功率和输入功率都减少。

但通过测量，很容易就能测量出电动机的输入功率和输出功率，测量出电动机的负载功率和空载功率，负载功率就是输入功率，负载功率减空载功率等于输出功率。没有功率表，测量电压电流也可以算出负载功率和空载功率。有功功率P、无功功率Q和视在功率S可以用电压电流计算，也可以直接用功率表测量。

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