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功率
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功率

2018-09-23 12:23
来源:车友头条
作者:汽车头条

物理意义

标签:登锋履刃 i842 彩天堂登录

[车友头条-原创]  物理意义:表示物体做功快慢的物理量。

物理定义:单位时间内所做的功叫功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。 

物理公式

功率可分为电功率,力的功率等。故计算公式也有所不同。

电功率计算公式:P=W/t =UI;

在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I2R=(U2)/R

在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosα(瞬时功率)

因为W=F(F力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:

  

P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)

公式中的P表示功率,单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是W。

W表示功。单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是J。

T表示时间,单位是“秒”,符号是"s"。

物理单位

1、国际单位:瓦特(W) 2、常用单位:1 kW=1×103W 1 MW=1×103kW=1×106W 1马力=735W

马力:功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1马力等于0.735千瓦。1W=1J/s。

物理规律

在串联电路中 (I1=I2), P1:P2=U1:U2=R1:R2=W1:W2

在并联电路中 (U1=U2), P1:P2=I1:I2=R2:R1=W1:W2

各种称谓

功率就是表示物体做功快慢的物理量,物理学里功率P=功J/时间t,单位是瓦w,我们在媒体上常常看见的功率单位有kW、Ps、hp、bhp、whpmw等,还有意大利以前用的cv,在这里边千瓦kW是国际标准单位,1kW=1000W,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力一样。

在汽车上边,最大的做功机器就是引擎,引擎的功率是由扭矩计算出来的,而计算的公式相当简单:功率(w)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60,简化计算后成为:功率(W)=扭矩(Nm)×转速(rpm)/9.549。

由于英制与公制的不同,对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为:一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英尺(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米,相乘之后等于4500kg.g.m/min。

经过单位换算,(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然发现1hp=4566kgm/min,与公制的1PS=4500kg.g.m/min有些许差异,而如果以瓦作单位(1W=1Nm/sec=1/9.8kg.g.m/sec)来换算的话,可得1hp=746W;1ps=735W,两项不一样的结果,相差1.5%左右。

德国的DIN与欧洲共同体的新标准EEC与日本的JIS是以公制的PS为马力单位,而SAE使用的是英制的hp为单位,但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换算,越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦kW作为引擎输出的功率数值。

功率因素

1、柴油发电机振荡失步的特征

1)定子电流超出正常值,电流表指针将激烈地撞挡。

2)定子电压表的指针将快速摆动。

3)有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动。

4)转子电流表指针在正常值附近快速摆动。

5)发电机发出鸣叫声,且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。

6)其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动

2、发电机振荡失步时的处理方法

发电机振荡失去同步时应注意以下几条:

1)要通过增加励磁电流来产生恢复同步的条件;

2)要适当地调整该机的负荷,以帮助恢复同步;

3)当整个电厂与系统失去同步时,该电厂的所有发电机都将发生振荡,除设法增加每台发电机的励磁电流外,在无法恢复同步的

情况下,为使发电机免遭持续电流的损害,应按规程规定,在2分钟后将电厂与系统解列。

新型测量仪器

概述

测量功率的装置称为功率计,根据被测信号频率分类,功率计可分为:直流功率计、工频功率计、变频功率计、射频功率计和微波功率计。由于直流功率等于电压和电流的简单乘积,实际测量中,一般采用电压表和电流表替代。工频功率计是应用较普遍的功率计,常说的功率计一般都是指工频功率计。变频功率计是21世纪变频调速技术高速发展的产物。其测量对象为变频电量,变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量:

常见变频电量 (5张)

1、信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。

2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。

除了变频器输出的PWM波,二极管整流的变频器输入的电流波形,直流斩波器输出的电压波形,变压器空载的输入电流波形等,均含有较大的谐波,右图中为常见变频电量的波形及相关频谱图。

由于变频电量的频率成分复杂,变频功率计的测量一般包括基波有功功率(简称基波功率)、谐波有功功率(简称谐波功率)、总有功功率等,相比工频功率计而言,其功能较多,技术较复杂,一般称为变频功率分析仪或宽频功率分析仪,部分高精度功率分析仪也适用于变频电量测量。

变频功率分析仪可以作为工频功率分析仪使用,除此之外,一般还需满足下述要求:

1、满足必要的带宽要求,并且采样频率应高于仪器带宽的两倍。

2、要求分析仪在较宽的频率范围之内,精度均能满足一定的要求。

3、具备傅里叶变换功能,可以分离信号的基波和谐波。

技术指标

带宽:50kHz~100kHz;

变频功率分析仪 (4张)

采样频率:大于带宽的2倍;

电压、电流准确级:0.02级、0.05级、0.1级、0.2级、0.5级;

功率准确级:0.05级、0.1级、0.2级、0.5级、1级;

准确级适用基波频率范围:DC,0.1Hz~400Hz;

准确级适用电压范围:0.75%Un~150%Un;

准确级适用电流范围:1%In~200%In;

准确级适用功率因数范围:0.05~1。

间歇功率:机器在空转的情况下的功率。

不良功率因数的产生原因

开关电源的输入端通常采用由整流二极管和滤波电容组成的整流滤波电路,220V交流输入市电整流后直接接电容器滤波,以得到波形较为平滑的直流电压。

但是由整流二极管和滤波电容组成的整流滤波电路是一种非线性元件和储能元件的组合,虽然交流输入市电电压的波形Vi是正弦的,但是整流元件的导通角不足180o,一般只有60°左右,导致输入交流电流波形严重畸变,呈脉冲状。由整流二极管和滤波电容组成的整流滤波电路主要存在如下的问题:

(一)启动时产生很大的冲击电流,约为正常工作电流的十几倍至数十倍。

(二)正常工作时,由于整流二极管的导通角很小,形成一个高幅度的窄脉冲,电流波峰因数(CF)高、电流总谐波失真(THD)通常超过100%,同时引起电网电压波形的畸变。

(三)功率因数(PF)低,一般在0.5~0.6左右。

脉冲状的输入电流含有大量的谐波成份,但是交流输入电流中只有基波电流才做功,其余各次谐波成份不做功,即各次谐波成份的平均功率为零,但是大量的谐波电流成份会使电路的谐波噪声增加,需在整流电路的输入端增加滤波器,滤波器即贵、体积和重量又大。同时大量谐波电流成份倒流入电网,会造成电网的谐波“污染”。一则产生“二次效应”,即谐波电流流过线路阻抗造成谐波电压降,谐波电压降反过来又会使电网电压波形(原来是正弦波)发生畸变,二则会造成输入电流有效值加大,使线路和变压器过热,同时谐波电流还会引起电网LC谐振,或高次谐波电流流过电网的高压电容,使之过电流而发生爆炸。对三相交流供电,由于大量的谐波电流成份还会使中线电位偏移,中线电流过电流而发生故障等。感性负载或容性负载都会使交流输入电压、电流产生附加相移,使线路功率因数降低,电能利用率降低;非电阻性负载还会产生严重的谐波失真,对电网造成干扰。

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