作者yourhusband (还有甚麽可以相信)
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标题Re: [问题] 关於视在功率 与 瞬时功率一问
时间Sat Oct 5 00:41:04 2013
※ 引述《EdmundLiu (数学猫)》之铭言:
: ※ 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。
我很清楚在时域必须要做符号变换
但是如你所讲 我的S_Phase如果只是用V_Phase * I_Phase 在极座标运算
那为何需要 S = VI*??
请跟我说哪边写错 谢谢
: 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。
: ---------------------------------------------------------------------
我想你没有搞懂我到底再问甚麽
我核心的重点是 视在功率的物理意义以及定义
以及为何视在功率 所分开的实功与虚功部分 会与以瞬实功率计算的虚功部分不合
另外我是有用软体去画功率曲线图
http://0rz.tw/9EyGO
其中所有的符号都与此篇文章一致
可以看到I(t)*V(t)的确等於P(t)+Q(t)
其中P的平均值为22 但是Q(t)为38 sin(2wt), 所以Q应该为 38 VAR?
那为何由S=VI*的定义来看 Q为32VAR? 还请赐教
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 123.194.223.76
1F:推 hunsjim:记得日本有个叫Akagi教授有发过一篇论文叫 10/05 01:11
2F:→ hunsjim:instantaneous power theory 里面对这些描述超级详细 10/05 01:12
3F:→ yourhusband:楼上可以将此论文寄给我吗? 毕业了无法下载论文 10/05 10:57
4F:→ EdmundLiu:p(t)=1/2Vm*Im(cos(θv-θi)+cos(2ωt+θv+θi)); 10/05 20:31
5F:→ EdmundLiu:请问您在哪边看到reactive power?! 10/05 20:32
6F:→ EdmundLiu:要不要翻一下nilsson或Sadiku的电路学,ac power。 10/05 20:33
7F:→ EdmundLiu:再用一下和差化积。p = P(1+cos2ωt)-Qsin(2ωt) 10/05 20:55
8F:→ EdmundLiu:其中P=1/2Vm*Im*cos(θv-θi);Q=1/2Vm*Im*sin(θv-θi) 10/05 20:56
9F:→ yourhusband:如果是课本上面抄下来的话 下面那篇更详细 10/06 00:05
10F:→ yourhusband:但是我的疑问还是没有被回答到 10/06 00:06
11F:→ yourhusband:还有 我觉得你的口气很差 不知道我哪里得罪你? 10/06 00:06
12F:→ EdmundLiu:误会误会,要不要你mail我,skype上讨论比较清楚 10/06 08:37