功率三角形:什么叫“功率三角形”

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作文陶老师原创
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1.什么叫“功率三角形”

功率三角形”是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系,也称功率因数角。

2.功率三角形中 ,功率因数角所对的边是什么?

有功功率与视在功率之间的夹角是功率因数角。

3.功率因数与功率三角形,三角函数的关系

电阻、电感和电容串联的电路如图1所示。阻抗式中,X称为电抗,阻抗值为式中,称其为阻抗三角形。三角形中的称为阻抗角图2 阻抗三角形由式(4)表明:当电流的频率一定时,电路的性质(电压与电流的相位差)由电路的参数R、L、C决定。表明电压超前电流角,此时电路呈电感性。表明电压滞后电流角。电容电压补偿电感电压后尚有余量,即电容的作用大于电感的作用,此时电路呈电容性。表明电压与电流同相,此时电路呈电阻性。对应的电流电压有效值相量表达式为由式(4)可见,将阻抗三角形的各个边乘以电流就可得到串联的电压关系图,表1 电压关系图(a)电压向量图 (b)相量三角形 (c) 电压三角形 电压与电流之间的相位差,图(b)为电压相量三角形,图(c)是电压有效值三角形,简称电压三角形,有效值之间的关系为将电压三角形的各个边乘以电流,就可得到功率三角形,图3中P为有功功率,即电阻所消耗的功率,是L和C串联后与电源之间的互换功率。

4.在单相正弦交流电路中,请分别画出同一RLC串联电路的阻抗三角形和功率三角形,并分别给出它们的计算关系,

电阻、电感和电容串联的电路如图1所示。阻抗式中,X称为电抗,单位为欧姆。阻抗值为式中,三者之间符合直角三角形的关系,如图2所示,称其为阻抗三角形。三角形中的称为阻抗角图2 阻抗三角形由式(4)表明:当电流的频率一定时,电路的性质(电压与电流的相位差)由电路的参数R、L、C决定。(1)当X>0时,即时,此时,表明电压超前电流角,如表1(a)所示。电感电压补偿电容电压后尚有余量,即电感的作用大于电容的作用,此时电路呈电感性。(2)当X<0时,即时,此时,表明电压滞后电流角。电容电压补偿电感电压后尚有余量,即电容的作用大于电感的作用,此时电路呈电容性。(3)当X=0时,即时,此时,表明电压与电流同相,此时电路呈电阻性。对应的电流电压有效值相量表达式为由式(4)可见,将阻抗三角形的各个边乘以电流就可得到串联的电压关系图,如图3所示[1]。表1 电压关系图(a)电压向量图 (b)相量三角形 (c) 电压三角形 电压与电流之间的相位差,数值上与阻抗角相等。图(b)为电压相量三角形,图(c)是电压有效值三角形,简称电压三角形,有效值之间的关系为将电压三角形的各个边乘以电流,就可得到功率三角形,如图3所示。图3中P为有功功率,即电阻所消耗的功率,单位是瓦[特](W),则图3中Q为总的无功功率,是L和C串联后与电源之间的互换功率,单位是乏(var),则上式说明L和C两种储能元件同时接在电路中,两者之间可进行存储能量之间的互换,减少了与电源之间能量的互换。图3中S称为视在功率,是电源所提供的功率,单位为伏安(V·A),则图3中的称为功率因数角,在数值上功率因数角、阻抗角和总电压与电流之间的相位差,三者之间是相等的。总体来说,用下图表示:所以功率因数就是cos阻抗角,只要阻抗角减小,功率因数就可以提高。方法很多,比如增大电阻,减小电抗等等。建议你系统学习一下《电路》,西交大版本。

5.阻抗三角形和功率三角形是相量图吗?电压三角形呢?

阻抗三角形和功率三角形都不是相量图。

6.多大功率的电机要用星三角接线法

取决于电机绕组额定电压,若绕组额定电压为380V则采用三角形接法,若绕组额定电压为220V则采用星形接法。有时电机功率为11KW就需要星三角启动,如额定功率11KW的风机在启动时电流为7-9倍(100A左右),按正常配置的热继电器根本启动不了(关风门也没用),热继电器配太大又无法起到保护电机的作用,所以建议采用星三角启动。星形启动X-Y-Z相连,A、B、C三端接三相交流电压380V,此时每相绕组电压为220,较直接加380V启动电流大为降低,避免了过大的启动电流对电网形成的冲击。但电动机可达到一定的转速。角形运行经星形启动电动机持续一段时间(约几十秒钟)达到一定的转速后。

7.在rlc串联电路中,电压三角形由哪三种组成,阻抗三角形由哪三种组成,功率三角形由哪三种组成

如图所示,就能很好的说明问题。
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