根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)來(lái)說(shuō)我們通常把電阻性質(zhì)分為電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載和電容性負(fù)載三類。在這三類中我們?nèi)粘I詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用到做多的是前兩種負(fù)載,電容性負(fù)載用的很少。
單相負(fù)載功率的計(jì)算
單相電阻性用電器具功率的計(jì)算
對(duì)于單相負(fù)載的功率計(jì)算,首先我們來(lái)看一下純電阻負(fù)載的功率計(jì)算,在純電阻負(fù)載中比如加熱爐、電熱毯、熱水器等加熱設(shè)備。我們?cè)谟?jì)算這種設(shè)備時(shí)通過(guò)電阻上的電壓和電流是同步的,也就是說(shuō)在正弦交流電的電壓和電流通過(guò)電阻負(fù)載時(shí)沒(méi)有超前和之后之說(shuō),這個(gè)電流和電壓之間的夾角是為零的,即φ=0。因此在消耗功率的過(guò)程中全部把電能都轉(zhuǎn)化成了熱能,因此我們用計(jì)算式子可表示為P=UICosφ,由于φ=0,所以余弦值Cosφ=1,在計(jì)算電阻性負(fù)載時(shí)我們直接用式子P=UI來(lái)表示,代入上述值就可以得到P=UI,1000=220XI,I=1000/220=4.55A。也就是說(shuō)對(duì)于純電阻負(fù)載1KW的電流大約是4.55安培的電流。
單相電感性用電器具功率的計(jì)算
單相電感性用電器具是日常生活中所用最多的一種負(fù)荷,比如洗衣機(jī)、風(fēng)扇、空調(diào)、冰箱等其里面的主要耗能元件是單相電機(jī),單相電機(jī)在工作中不但要消耗電能,同時(shí)起繞組電感線圈還會(huì)儲(chǔ)存一部分磁能,我們把這種因儲(chǔ)存磁能的“消耗”的功率叫“無(wú)功”功率。所以我們?cè)谟?jì)算這種感性負(fù)載功率時(shí)由于流過(guò)感性負(fù)載上的電壓和電流是不“同步”的,一般是電壓超前電流一個(gè)φ角度,我們把這個(gè)角度也稱為功率因數(shù)角,如果用其余弦值來(lái)算的話大約在0.6~0.85之間,對(duì)于單相異步電機(jī)來(lái)說(shuō)其功率因數(shù)大約在0.8左右。那么用式子就表示P=UICosφ。代入數(shù)值就會(huì)得到電流是I=1000/220X0.7=6.4A。所以1KW的感性負(fù)載其電流值大約在6安培左右。
對(duì)于無(wú)功計(jì)算,只表明了負(fù)載與電源之間能量“交換”的大小,一般是用Q=UIsinφ,無(wú)功功率的單位名字叫“乏”(Var),這個(gè)值對(duì)我們實(shí)際用處不大。在此就不做計(jì)算了。
三相負(fù)載功率的計(jì)算
三相電感性用電器具功率的計(jì)算
對(duì)于三相負(fù)載來(lái)說(shuō)1KW的功率值其電流又應(yīng)該如何計(jì)算呢?我們以負(fù)載時(shí)三角形連接為例,我們先計(jì)算一相負(fù)載所消耗的功率Pa=Ua相I相Cosφ,因?yàn)樵谌切呜?fù)載中其相電壓與線電壓是相等的,即U線=U相、而其線電流是相電流的√3的關(guān)系。因此U線=√3U相,
所以Pa=U線I線Cosφ/√3。
因?yàn)槿喈惒诫姍C(jī)的三相繞組是對(duì)稱的,
所以P△=3U線I線Cosφ/√3=√3U線XI線Cosφ
所以得到總的功率為P△=√3U線XI線Cosφ
我們把數(shù)據(jù)代入式子就可以得到1000=1.732X380XIX0.8(按功率因數(shù)為0.8計(jì)算)
I=1.89A。
對(duì)于三相感性負(fù)載來(lái)說(shuō)1KW的功率起通過(guò)的電流值大約是1.89安培(在功率因數(shù)為0.8的情況下),我么在平時(shí)工程中為了便于計(jì)算,一般把1KW按2安培的額定電流值進(jìn)行估算。
三相電阻性用電器具功率的計(jì)算
對(duì)于三相電阻性負(fù)載由于不牽涉到功率因數(shù)更容易計(jì)算一些。我們先算一相然后乘以三即可,即P=3UI。我們把數(shù)據(jù)加上后就可以得到I=1000/3X380=0.87A。由此可見對(duì)于三相電阻負(fù)載來(lái)說(shuō)其1000W的額定電流值更小一些。
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