作者EdmundLiu (数学猫)
看板Electronics
标题Re: [问题] 关於视在功率 与 瞬时功率一问
时间Fri Oct 4 21:46:06 2013
※ 引述《yourhusband (还有甚麽可以相信)》之铭言:
: 把我的问题讲的细一点好了, 想了很久请电力组大师解惑 :
: 现在假设 :
: V_Phase=2+10i = (2+0i )+( 0+10i )
: I_phase =7+3i = ( 7+0i ) +( 0+3i )
: 转化为时间轨域
: v(t) = 2sin(wt) + 10sin(wt+pi/2)
: i(t) = 7sin(wt) + 3sin(wt+pi/2)
: 顺时功率依据定义 P_total(t)=i(t)*v(t)=v(t)*i(t)
: 观察可以得知可分为四项
: P(t)=P1(t)+P2(t)
: P1(t) = 2sin(wt) * 7sin(wt)
: P2(t) = 10sin(wt+pi/2) * 3sin(wt+pi/2)
: P1,2两个分量因为电压电流同项位, 所以会产生sin^2项,其值一定>=0
: 而 P(t) 的平均值, 1/2pi*Integrate(p(t))称之为实功, 此功率方向一致
: 依照此题参数
: 可得到 "实功" = 1/pi * [P1(t)+P2(t)]积分从0~pi = 22 "W"
: Q(t) =Q1(t)+Q2(t)
: Q1(t) = 2sin(wt) * 3sin(wt+pi/2)
: Q2(t) = 7sin(wt) * 10sin(wt+pi/2)
: Q1,2两个分量因为电压电流相角差异90度, 两者相成会产出sin项. 其值一定是反覆的正
: 负交变讯号, 且平均值为0
: 因为Q(t)的平均值为0, 所以称之为虚功
: 而Q(t)的峰值称为VAR .....? --------第一个疑问点 VAR的定义是否正确
: 依照此题参数, Q(t)=38*sin(2wt), 所以虚功=38VAR
: 所以整体的功率应该是 P_total(t) = P(t)+Q(t)
: 但是问题来了, 现在有种东西叫做 "视在功率"
: S_Phase = V_Phase_rms x I_phase_rms*
: 以此题来说 S_Phase = 1/2 * (2+10i) * (7-3i) = 22+32i = P+jQ
: 也就是 实功 = 22"W", 虚功 = 32 "VAR"
: 看起来怎样VAR都跟前面算的值不同 想请问大师为什麽会这样..?
: 麻烦跟我说一下哪边卡关 哪边有错..
: 视在功率不是应该是拿电表去量测, 然後去表示传输的VA有多少拿去当实功, 多少当虚功
: 吗?
: 为何会跟瞬时功率的想法合不起来?
这位哥,你已经陷在符号的迷障里了。
你要从AC Power的角度切入,就想市电就行了,50/60Hz,
因为大家频率都一样,又都是谐波, 角频率w就是一个多余的变数。
要关心的就是amplitude和phase相角而已。
现在回到你热爱的time domain,Voltage或Current都是长 A*sin(wt+θ)这个样子。
(你不爽也可以写cos。)
记得w大家都一样,你就会想把这个函数记得A<θ。刚好就是复数极式。(polar form)
当然你也可以反过来想高中数学里面有正余弦函数的叠合,
A*sin(wt+θ)可以写成αcos(wt)+βsin(wt)。
这里重要的只有α和β两个变数,你可以记成(α,β)。
考虑到晚点要做乘法,引入复数写成α+βi大有用处。
这不就是复数标准式吗?和上面的极式是一样的东东。
把心静下来一下下,在phase domain里只有复数的加减乘除,
日子爽爽过。
在time domain里,你要不停和差化积,积化和差,
整天住套房。
--------------------------------------------------------
你Q的time domain写错了。
还有Var是单位,是Recactive Power Q的单位。
实功就是平均功率,大家都懂。
虚功(Recactive Power)就要深思了,它是在描述能量搬过来又搬回去的程度。
也就是说在一个周期内,负载一下子吸收能量(正功)一下子吐出能量(负功)
(passive sign convention)
平均起来没消掉也没产出能量。
你家里有一堆电感性负载,有马达有线圈的都是。冰箱,电热器,电动机车。
它们都有一定程度的吐出能量。
(最近我们搞一个电动机车的project,煞车回充竟然把某些电路里的ic打坏了)
视在功率在常见的表头上可以看到,
问题是你不知道多少是实功,多少是Reactive Power(我很讨厌虚功的中文译名)
一般家庭可以在0.75以上。
现在你可以知道为什麽台电要奖励功率因数改善了。
如果你的功率因数是1(S = P,Q = 0),他搬几度电给你,你就用几度电。
台电很爽,因为没有线损。(别忘了电线够长时,阻值是很可怕的)
如果你的功因是0(P = 0)。TPC送电到你家,你又把电原封不动送回去。
线损呀!从台电端看过去是电线+你家。
能量还是损失了一部分。
考试时算算就好了,概念清楚比较重要。
希望有帮忙解惑。
---------------------------------------------------------------------
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 134.208.7.108