使用阶段角公式理解功率输出

关键的外卖

• 在一个交流系统功率输出取决于电压和电流之间的相位角。

• 相角也取决于电路的阻抗,诱发相变。

• 当电压和电流之间的相位差,真正的力量传递给负载可以很低。你可以发现这将发生时通过观察图形的电路。

工作时保持高功率因数AC系统三相电源。

使用功率输出可以是危险的和复杂的,尤其是当我们考虑实际交流电路中电抗。确保真正的功率输出电阻负载取决于电路中的功率因数高,那么就需要保持系统相角接近于零。时常,你需要检查电压和电流之间的相位角反馈电路,以确保足够的功率输出负载元素。

只要看的时差电压和电流在加载组件,您可以确定相角管理实权交付。然后您可以使用阶段为真实和视在功率角公式来确定您的系统的功率因数。然后您可以确定功率因数校正是必要的,这取决于系统中输入电压和功率。

相位角公式

电路的相位角取决于电路中的电压和电流之间的相位差。假设我们有一个简单的LTI系统只有电阻、电容器、电感器,您可以确定一个简单的相位角每个电路元件的电压和电流之间的关系。

不同阶段差异RLC电路以图形方式显示在下面的图片中,我们可以看到,电压和电流互相取代吗在时域。在这里,C的反应阻抗和L元素创建了一个电压和电流之间的相位差。这个阶段差异将成为重要的后,你要计算真正的权力交付给一个加载组件。

复杂的电压和电流在不同的电路,以及它们的相位差异。

你可以确定相角仅仅通过观察电压和电流波形之间的时差。这等于相邻电流和电压的峰值之间的时差,除以180度。或者,如果你知道你交流电路的阻抗,可以计算出电压和电流之间的相位差你会看到:

阶段的阻抗角公式。

注意,这适用于LTI电路,有阶段作为一个常数值(即。,而不是电压或电流的函数)。对于一般的RLC网络,相角可能是频率的函数,即使电路是一个线性时不变系统。现在我们有一个明确的相位差在交流电路的定义,我们可以确定真正的权力交付给一个加载组件在一个交流电路。

功率输出和相位角

当电流和电压之间的相位差,电源电路中由复数的实部和虚部美国复杂的权力代表真正的输出功率和无功功率,分别。下面的公式告诉你复杂的年代,这是书面的复数阻抗Z。

复杂的权力的复杂的阻抗。

注意电路的电阻部分总是消散实权,稍后我们会看到,而无功部分只接受无功功率。身体上,无功功率代表力量,仅限于一个电抗元件(即在一个电路。L和C元素)。相反,真正的力量是消散在电阻热元素。

如果你知道的相位角阻抗或电流和电压之间的时差,你可以计算出真正的权力交付给负载。这是定义下面的年代和相位角的大小:

真正的权力交付给一个加载组件。

计算无功功率,只是取代余弦和正弦在上面的方程。注意这个计算相位角的迹象,这将告诉你什么时候权力仅限于活性元素和消散时电阻元素。这视在功率和真正的权力之间的区别变得更加清晰,当我们检查电流和电压分布在一系列RLC电路,如下图所示。

电压和电流分布在一系列RLC电路。

在这幅图像中,当前和电感电压相位差的彼此,所以总无功功率的LC电路的腿是零。换句话说,C和L元素有相反的反应行为在不同的时间点;一个元素产生无功功率,而另一个是限制它。

相角的真实和无功功率

另一个重要的数量是视在功率| |,占实际和无功功率在一起没有相位常数。在另一起案件中,你可能已经知道了真正的权力[S]和视在功率| |,你需要找到相角。这两个量的比值被称为功率因数,在监管的交直流转换系统是非常重要的。功率因数是相位角的定义如下:

功率因数定义的相位角。

理想情况下,电源转换系统的功率因数应该等于1。因为真正的调节器电路功率因数0.7在~的附近,一个PFC电路通常是添加在交直流两用整改阶段将功率因数尽可能接近1。计算相位角告诉你你需要补偿设计电路时功率因数低。

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