电力单和三相电源活性反应性

复杂的力量

理解是非常概念的。建立表达复杂的力量，我们必须首先考虑一个单一相网络电压和当前的可以用复数形式表示为v^jα.和即^jβ.。其中α和β是分别相对于某种参考轴的电压矢量和电流矢量的角度。可以通过将电压的乘积与电流的缀合物找到电压的乘积来计算有源电力和无功功率。这意味着，

这个（α - β）只不过是电压和电流之间的角度，因此这是相差电压通常表示为φ的电流。
因此，上述等式驾驶室重新编写为，

其中，p =vicosφ和q =Visinφ。
这个数量s称为复杂的力量。
复杂功率的大小I. | S |=（P.²+ Q.²）^½被称为视在功率它的单位是伏安。该数量是电压绝对值的乘积当前的。再次，电流的绝对值与按照加热效果直接相关乔尔的加热定律。因此，电机的额定值通常通过允许的温度限制内的表观动力承载能力确定。
注意到在等式中复杂的力量，术语q [=Visinφ]是正为φ[=（α - β）]是正的，即当前滞后电压这意味着负载本质上是归纳。当φ为负时，Q是负的;这是电流导致电压意味着负载是电容性的。

单相电源

单相电气传输系统实际上没有，但我们仍然应该知道的基本概念单相电力首先经过现代三相电力系统。在进行有关单相电源的详细信息之前，让我们试着了解不同的参数电力系统。电力系统的三个基本参数是电阻那电感和电容。

抵抗性

电阻是任何材料的固有特性，因为它抵抗了流量当前的通过与静止原子的碰撞碰撞来阻碍电子通过它的运动。由于该过程产生的热量被耗散并且称为欧姆功率损耗。虽然电流流过电阻，但电压和电流之间不会有任何相位差，这意味着电流和电压在同一阶段;它们之间的相位角为零。如果我电流流过电阻R的T秒，则电阻消耗的总能量是i².r.t。这种能量被称为积极的能量并且相应的权力被称为活力。

电感

电感是凭借哪个电感器将能量储存在磁场在正半周期内，在单相电源的负半周期内释放此能量。如果电流“I”流过电感为L亨利的线圈，储存在线圈中磁场形式的能量由

与电感相关的电源是无功功率。

电容

电容凭借哪个a电容器在正半周期期间将能量存储在静电场中，并在负供应的负半循环期间放置。存储在两个平行金属板之间的能量电势差v和它们跨越的电容，表示为

这种能量以静电场的形式储存。与电容器相关的功率也是无功功率。

有源电力和无功功率

让我们考虑一个单相电力其中的电路当前的落后于此电压角度φ。
设瞬时电位差v = v_m.sinωt.
然后瞬时电流可以表示为i = i_m。SIN（ωt - φ）。
在哪里，五_m和我_m是正弦变化电位差和电流的最大值。
电路的瞬时功率由

活力

电阻功率

让我们首先采用该条件，其中单相电源电路本质上是完全电阻的，这意味着电压和电流之间的相位角I.φ= 0，因此


从上面的等式明确表示，无论ωt的值如何，Cos2ωt的值不能大于1;因此，p的值不能为负。无论电压V和电压瞬时方向如何，P的值始终是正的当前的I，表示能量沿常规方向流动，即从源流向负荷，p为负荷消耗能量的速率，称之为活力。由于这种功率因电阻效应而消耗电路，因此有时也被称为电阻功率。

无功功率

归纳力量

现在考虑一个情况，当单相电源电路是完全感应的，这意味着电流滞后于电压角度φ= + 90^O.。放Φ= + 90^O.


在上述表达式中，发现功率在替代方向上流动。从0^O.到90.^O.它将有一个负半周期，来自90^O.到180年^O.它将有正半周期，从180起^O.到270年^O.它会再次增加了负半周期和270^O.到360.^O.它会再次有正半周期。因此，这种功率与频率，两倍的供电频率是替代的。由于电源以交替方向流动，因此从源头到一个半周期并从下半周期中的负载到源，该功率的平均值为零。因此，这种权力没有任何有用的工作。这种力量被称为无功功率。由于上述解释电力表达式与完全电感电路相关，因此也称为该电源归纳能力。

这可以得出结论，如果电路是纯感性的，能量将在正半周期中以磁场能量的形式存储，在负半周期中释放，以及能量变化的速率，表示为无功功率电感或简单归纳能力并且这种功率将具有相同的正循环和负周期，净值为零。

电容力量

让我们现在考虑单相电源电路是完全电容的，即当前引线电压到90^O.，因此φ= - 90^O.。


因此在表达中电容力量，也发现功率在替代方向上流动。从0^O.到90.^O.它将有正半周期，从90起^O.到180年^O.从180起，它将有负半周期^O.到270年^O.它会再次有正半周期和270^O.到360.^O.它会再次增加了负半周期。因此，这种功率也是替代的，具有频率，两倍的供电频率。因此，作为电感力，电容电源不做任何有用的工作。这种功率也是无功功率。

动力的有源部件和反应分量

这电力方程式可以重写为

以上表达有两个辅音;第一个是v_m。一世_m.cosφ（1 - cos2ωt）永远不会为负，因为（1 - cos2ωt）的值始终更大或等于零但不能具有负值。

这部分单相功率方程表示无功功率的表达式，也称为实功率或真功率。这个幂的平均值显然会有一些非零的值，就是说，这个幂在物理上做了一些有用的功，这就是为什么这个幂也被称为实数，有时也被称为实数。功率方程的这一部分代表无功功率，也称为实功率或真功率。
第二项是v_m。一世_m.sinφsin2ωt，它将具有负和正循环。因此，该组件的平均值为零。该组件被称为反应部件，因为它在不进行任何有用的工作的情况下在线来回行驶。
这两个有源电力和无功功率具有相同的瓦瓦尺寸，但强调反应部件代表非有效功率的事实，它以伏安反应性或短var以伏安值测量。
单相电量是指其中的分配系统;所有电压都齐合变化。只需旋转磁场中的移动线圈或通过围绕固定线圈移动场来产生它。如此生产的交流电压和交流电，因此称为单相电压和当前的。不同类型的电路显示对正弦输入的应用不同的反应。我们将逐一考虑所有类型的电路电阻只要，电容仅限和电感，以及这三个的组合，并尝试建立单相电力方程。

纯电阻电路的单相电力方程

让我们检查一下单相电力计算用于纯电阻电路。由纯欧姆电阻组成的电路遍历A电压源电压V，如下图所示。

式中V(t) =瞬时电压。
V._m=最大电压值。
Ω=弧度/秒中的角速度。

根据欧姆的法律那

替代V（T）的替代价值我们得到，

从等式（1.1）和（1.5）很明显V（t）和我_R.同期。因此，在纯欧姆的抵抗的情况下，之间没有相位差电压和当前的，即它们相位，如图（b）所示。

瞬间力量，

从单相电力方程（1.8）很明显，功率包括两个术语，一个常数部分。

而另一个波动部分。

这是完整周期的值为零。因此，通过纯欧姆电阻器的功率给出，如图所示（c）所示。

纯电感电路的单相电力方程

电感器是无源组件。每当交流通过电感时，它就会反对流动当前的通过产生反弹emf。所以，适用电压而不是导致它需要丢失，而是需要平衡所产生的后反电势。由跨正弦电压源V的纯电感组成的电路_rms.如下图所示。

我们知道电感跨电感的电压为，

从而从上面单相电力方程很明显，I滞后V π/2，换句话说，当交流通过电感器，即I和V相不同时，I导I π/2，如图(e)所示。

瞬时功率由，

这里，单相电量仅由波动项和全周期的电量值组成。

纯电容电路的单相电力方程

当AC通过电容器时，它首先收取最大值，然后收取它。跨越电压电容器被给出，


因此，从上面很清楚单相电力计算在电容器电流的情况下，I（t）和V（t）通过π/ 2的角度引入电压。


电容器的电源仅由波动项和全周期的电源值组成。

RL电路的单相功率方程

纯欧姆电阻和电感器串联连接，如图所示（g）所示电压源V.然后跨越r将是v_R.= IR，穿过L就是V_L.第九=_L.。


这些电压滴以电压三角形的形式示出，如图所示（i）所示。矢量OA表示跨r = ir的删除，矢量广告表示跨越l = ix_L.和矢量OD代表了v的结果_R.和V._L.。

是阻碍RL电路。
从矢量图很明显，VIEX I和相位角φ是由，

因此，功率由两项组成，一项为常数项0.5 V_m一世_mCosφ和其他波动项0.5 V_m一世_mCOS（ωt - φ）为整个循环的值为零。
因此，它是有助于实际功耗的唯一恒定部分。
因此，P = VICOSφ=（RMS电压×RMS电流×COSφ）瓦特
其中cosφ为功率因数，给出为:

我可以在两个矩形组件ICOSφ中解析，v和垂直于V.只有ICOSφ的功率贡献。因此，只有vicosφ称为wattfull组分或有源组分，并且Visinφ称为Wattress组分或反应性分量。

RC电路的单相电力方程

我们知道当前的在纯电容中，引线电压和纯欧姆电阻是同相的。因此，在RC电路中，净电流以φ角引出电压。如果V = V_msinωt，我将是我_mSIN（ωt+φ）。

权力与。的情况相同R-L电路。与R-L电路不同电力因数在R-C电路领先。

三相功率定义

它发现生成三相权力比生成单相电力更经济。在三阶段电力系统，三个电压电流波形为120^O.在每个电力周期中及时偏移。这意味着;每个电压波形具有120个相位差^O.到其他电压波形和每个电流波形具有120的相位差^O.到其他电流波形。三相功率定义指出，在电气系统中，三个单独的单相电量由三个单独的电源电路进行。这三个力量的电压理想地是120^O.在时间阶段彼此分开。同样，这三个力量的电流也是理想的120^O.除了彼此。理想的三相电力系统意味着平衡系统。

一种三相系统当三相电压中的至少一个不等于其他或这些相之间的相位角不完全等于120时，据说不平衡。^O.。

三相系统的优点

由于许多原因，这种电源比单相电源更可取。

1. 这单相电力等式是
   
   这是时间依赖功能。然而三相功率方程是
   
   这是时间独立的常量功能。因此，单相电力是脉动的。这通常不会影响低额定电机，而是在较大的额定电动机中产生过度振动。因此，对于高张力功率负载，更优选三相电力。
2. 三相电机的额定值是同尺寸单相电机的1.5倍以上。
3. 单相电动机由于没有起动力矩，所以必须提供一些辅助起动手段，但三相感应电动机是自起动的，不需要任何辅助手段。
4. 三相系统的功率因数和效率都更高。

三相电力方程

为了确定，表达三相功率方程即三相功率计算我们必须首先考虑三相系统是平衡的理想情况。这意味着电压和潮流在每个阶段，与其相邻的相120相差^O.除了每个电流波的幅度以及每个电压波的相同幅度以及相同的幅度。现在，角度之间的差异电压三相电力系统的每个阶段的电流为φ。

然后电压和电流红色的阶段将是
分别。
电压和电流黄色的阶段将-
分别。
和电压和电流蓝色的阶段将-
分别。
因此，红色阶段的表达瞬时功率是 -

类似地，黄阶段的表达瞬时功率是 -

同样，蓝相瞬时功率的表达式为-

系统的三个相功率是每个阶段中各个电力的总和 -

上述功率表明总瞬时功率是恒定的，等于每相的实际功率的三次。在单相电力表达式的情况下，我们发现有无功功率和有源功率分量，但在三相电源表达式的情况下，瞬时功率是恒定的。实际上在三相系统中，每个相位中的无功功率不是零，但在任何瞬时的总和为零。

无功功率磁能的形式是单位时间内以an的形式流动吗电路。其单位是var（伏安可反应）。这种功率永远不能用于交流电路。但是，在一个电气直流电路当带电电容器或电感器连接在电阻器上时，它可以转换成热量，所存储在元件中的能量被转换为热量。我们的电力系统在AC系统上运行，以及我们日常生活中使用的大部分负载，是电感或电容无功功率是从电气角度来看非常重要的概念。

任何设备的电动功率因数都确定了数量无功功率它需要。它是一个电器所需要的实际或真实功率与总视在功率的比率。这些权力可以定义为，

其中，θ是电压和电压之间的相位差当前的Cosθ是负载的电功率因数。

无功功率始终存在于存在与相位差之间的电路中电压在该电路中的电流，如我们所有国内负荷都是归纳。因此，电压和电流之间存在相位差，并且电流在时域中的一定角度滞后于电压后面。感应部件采用滞后的无功功率和电容分量吸收前面的无功功率，这里滞后的无功功率是指磁能，并且前导的无功功率是指静电能量。

在典型的交流电路中，例如RL电路（电阻+电感）或RC电路（电阻+电容），无功功率取自电源半周期并返回到下半周期的电源。例如，用于RL负载的功率派生为：

v = V._msinωt I = I_mSIN（ωt - θ）

在这里，问：₁SIN2ωt是平均值为零的无功功率，这表明从未使用无功功率。

使用无功功率

在电机中，能量转换需要磁域以转换其形式。在A.电动机，所需的磁畴是通过电源所需的无功功率产生的。几乎每一个电负载都需要尽管实际功率运行的无功功率。即使在A.电力变压器这是电力系统的基本单元，主要输入电流滞后，因为它需要滞后VAR以磁化其核心并通过互感转移电力。

输电线路的无功功率

在A.电力传输线，线路中的无功功率的流程决定接收端电压。管理接收端的电压电平非常重要，因为更高的电压会损坏消费者的设备，并且会有很大的损失。在许多情况下，我们看到由于闪电而突然的电压上升或下降或由于健康阶段的任何故障，并且在任何情况下都会发生损坏。让我们了解电压如何取决于无功功率。
接收端无功功率为:

其中，θ是由于稳定原因而保持非常低的电源角，x_L.是传输线的电抗，v_S.是发送端电压和v_R.是接收端电压。
所以，Q._R.成为，

现在方程形成为，

解决我们得到，

在数学上，给予无功功率的表达
注意：我们没有留下负符号，然后v_R.当q时会变为零_R.是零，这是不可能的。
让Q.₁是接收端和Q的负载所需的无功功率₂是来自发电或发送端的无功电源。然后Q._R.是（Q.₁——问₂）。

案例- 1
供应Q时₂等于需求q₁然后V._S.= V._R.，接收端电压将等于发送端电压，这是可取的。

案例- 2
当需求越来越多，供应少，Q_R.变为负面。因此，接收端电压变得小于发送端电压。

案例- 3
当需求较少时，供应很高，Q_R.变得积极。因此，接收端电压变得大于非常危险的发送端电压。
通过这种方式，我们看到了对任何电负载的基本要求非常基本的电压（及其级别管理）。取决于无功功率。在白天期间，对无功功率的需求增加，因此电压倾向。另一方面，在早晨的时间内，对无功功率的需求较少，因此发生电压水平上升。保持电压级别，我们需要制作Q₁= Q.₂。

无功功率补偿

正如已经讨论过的，应该监测无功功率过剩及其不足。为此目的，补偿是通过使用各种设备来完成的。这里反应堆吸收多余的无功功率，而电容器高需求情况下的无功功率化妆用品。
对于低电功率因数负载，无功功率需求非常高。因此，我们需要增加功率因数使用电容器银行。这通过向负载提供适当的无功功率来减少VAL需求。其他方法包括使用并联电容器，同步相位修饰符，负载龙头更换变压器并分开反应器。过度兴奋同步电动机用于载荷分流。它用作电容器，也称为同步冷凝器。分流式反应器用于减少电功率因数。在载龙头变换器中，转为比例相应地调整以保持所需的电压电平电压差异在发送端和接收端之间决定了无功功率。
在数学上，所需的表达式用于从COSθ增加电源因数₁到cosθ.₂被给出，

在哪里，P是负载的实际电力需求（以瓦特）。
如果电源因数从COSθ降低₂到cosθ.₁，必须在负载端在负载端处被分流抗反应器吸收的无功功率，

因此，可以通过使用来计算所需电容或电感的值，