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感性負載與容性負載的區別

 

感性負載與容性負載的區別

目錄

感性負載與容性負載的區別

(1)感性無功功率

(2)容性無功功率

(3)無功功率補償的原理

有功功率:

無功功率

視在功率:

阻性負載:

感性負載:

容性負載:



線圈負載叫感性,電容負載叫容性,純電阻負載叫阻性比如電機是感性負載,電容是容性負載。

電爐電阻絲,白熾燈,碘塢燈等是阻性負載在電工或電子行業中對負載阻抗特性的定義,分為純電阻型、電感型及電容型。簡稱阻性、感性、容性。

幾種負載在直流電路中的特點是:
電阻性負載:電流電壓的關係符合基本歐母定律,I = U/ R  。
感性負載:允許電流流過,但電流滯後於電壓,可儲能於電感。
容性負載:阻止電流流過,也可儲能於電容。幾種負載在交流電路中的特點是:電阻性負載:電流電壓的相位相同。

感性負載:電流滯後於電壓。
容性負載:電流超前於電壓。

電機類的裝置都算是感性負載,開關電源類的,如IT裝置都算是容性負載。

感性負載就是工作時電壓相位超前於電流相位,純感性的話電壓相位超前電流相位90度。

純容性負載就是工作時電壓相位滯後於電流相位,純容性負載的話電壓相位滯後於電流相位90度。

(1)感性無功功率

 在用電裝置中,凡是用繞組和磁鐵組成的,在交流電路中產生電和磁交變的功能。在能量轉換過程中,有部分磁能仍回覆到電能,那部分電流沒有消耗有功功率,稱為感性無功功率。在電感性負載的電路中,電流滯後電壓一個角度Ψ,cosΨ稱為功率因數。

(2)容性無功功率

 在電容器二塊極板間產生充放電,電容電流不消耗有功功率,這個電流引起的功率稱為容性無功功率。在電容性負載的電路中,電流超前電壓一個角度Ψ,cosΨ也稱為功率因數。因此容性無功功率可以抵消感性無功功率而提高功率因數。

(3)無功功率補償的原理

 在交流電路中,純電阻負載電流I R與電壓U同相位;純電感負載電流IL滯後電壓純電容負載電流I C  則超前於電壓。也就是說純電感和純電容中的電流相位差為,可互相抵消,所以在電源向負載供電時,感性負載向外釋放的能量由並聯電容器將能量儲存起來;當感性負載需要能量時,再由電容將能量釋放出來。這樣感性負載所需要的無功功率可就地解決,減少負載與電源間能量交換的規模,減少損耗無功功率補償的基本原理是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路,當容性負荷釋放能量時,感性負荷吸收能量;而感性負荷釋放能量時,容性負荷卻在吸收能量,能量在兩種負荷之間互相交換。這樣,感性負荷所吸收的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率中得到補償,這就是無功功率補償的基本原理。

有功功率:

在交流電路中,凡是消耗在電阻元件上,功率不可逆轉換的那部分功率(如轉變為熱能,光能,或機械能),稱為有功功率;

無功功率

電路中,電感元件建立磁場,電容元件建立電場消耗的功率稱為無功率,這個功率是隨交流電的週期,與電源不斷的進行能量轉換,而並不消耗能量;

視在功率:

交流電源所能提供的總功率,稱為視在功率,在數值上即是,電壓與電流的乘積,單位VA,視在功率即是交流電源的容量;

阻性負載:

 即和電源相比當負載電流負載電壓沒有相位差時負載為阻性(如負載為白幟燈、電爐等)通俗一點的講,僅是通過電阻類的元件進行工作的純阻性負載稱為阻性負載。

感性負載:

通常情況下,一般把負載帶電感引數的負載,即符合和電源相比負載電流滯後負載電壓一個相位差的特性的負載為感性(如負載為電動機;變壓器;)。通俗地說,即應用電磁感應原理製作的大功率電器產品,如電動機、壓縮機、繼電器、日光燈等等。這類產品在啟動時需要一個比維持正常運轉所需電流大得多(大約在3-7倍)的啟動電流。例如,一臺在正常運轉時耗電150瓦左右的電冰箱,其啟動功率可高達1000瓦以上。此外,由於感性負載在接通電源或者斷開電源的一瞬間,會產生*勢電壓,這種電壓的峰值遠遠大於車載交流供電器所能承受的電壓值,很容易引起車用逆變器的瞬時超載,影響逆變器的使用壽命。因此,這類電器對供電波形的要求較高。

容性負載:

電路中類似電容的負載,可以使負載電流超前負載電壓一個相位差(和電源相比),降低電路功率因數。一般把負載帶電容引數的負載,即符合電壓滯後電流特性的負載成為容性負載。充放電時,電壓不能突變。其對應的功率因為為負值。對應的感性負載的功率因數為正值。

 一般電源控制類產品,所給出的負載,如未加說明則是給出的是視在功率;即總容量功率;它既包括有功功率,也包括無功功率; 而一般感性負載說明中給出的往往是有功功率的大小,例如熒光燈,標註為15~40瓦的熒光燈,鎮流器消耗功率約為8瓦,實際在考慮用定時器,感應開關在控制它時,則要加上這8瓦;具體不同的產品感性部分,即無功功率的大小,可以通過其給出的功率因數來計算。混聯電路中容抗比感抗大,電路呈容性反之為感性。通常的用電器中並沒有純感性負載和純容性負載。因為這兩種負載不做有用功。只有在補償電路中才使用純感性負載或純容性負載。又因為絕大多數負載除阻性外,多數為感性負載,因此補償的時候多數就用電容來補償,所以,純容性負載用得比純感性負載多。如電動機,變壓器等等,通常為感性負載。部分日光燈為容性負載。舉例:純感性負載就是一組電感。通常用來補償電路中的容性電流。在電路中帶線圈的用電裝置,其線圈部分即為純感性負載。如電動機、變壓器、電風扇、日光燈鎮流器等。純感性負載的電流是不能突變。感性負載應用廣泛。在電路中帶電容的用電裝置,其電容部分即為純容性負載。如補償電容等。純感性負載的電壓是不能突變。從理論上講:純電阻電路、純電容電路、純電感電路是不存在的。電阻負載在作功時也會有電感、電容性負載存在。例如:導線間會存線上路間的電容,導線間和對地間存在電感,期間感性負載通常大於容性負載。電力電容在作功時也會發熱,即電阻性作功。電感亦如此。元件的阻抗是頻率的函式。在全頻率範圍內純電阻電路、純電容電路、純電感電路是不存在的。理論上只有可能在某一個頻率存在實際中應該做不到。

一、諧波:我國電網的頻率為50Hz,凡是高於50Hz的頻率的波都稱為諧波。諧波是以倍加形式產生,也就是說頻率為50的倍數:100、150、200……,凡是 高於50Hz的波稱為高諧波。

二、負載:指消耗電能的裝置,把電能轉換為機械能、熱能、光能等。負載就是指用電器,例如:燈光、燈管、電爐、電機、冰箱、空調等。

三、輕載:輕載主要是指電機所帶動的裝置比較輕,沒有達到其設計的額定功率,就是實際載荷小於設計載荷。

四、變載:變載是指電機在執行過程中,所帶動的載荷在不斷的發生變化,有時重,有時輕,反應到電機上為有時輸出的功率大,有時小。在電壓一定的情況下,電 流 隨 負 載 變化而變化。例 如:鍔式破 碎機、各種 壓力機、衝 壓機床、抽 油 機、壓縮機、油壓機、電動衣車等。

五、恆載:恆載也稱為固定負載,就是電機在執行過程中,負荷基本不變,電機的輸出功率和電流基本是一個恆定的值。輕載可能是恆載。

六、超載執行:超載執行是指電機處在一種超過本身載荷能力的執行。比如說一個55KW的電機額定電流為110A,而在實際運行當中電流超過110A,就是超載執行,長期處於超載執行的裝置會受到損壞,減少其使用壽命。

七、負載率:負載率是實際工作電流與額定電流的比值。負載率=實際工作電流÷額定電流×100%

八、電機額定功率與額定電流的關係:一般講,電機的額定電流是額定功率的2倍。例如:一個37KW的電機,它的額定電流大約是37*2=74A 一個100KW的電機,它的額定電流大約是100*2=200A 

九、感性負載、阻性負載:對於燈具來講,靠氣體導通發光的燈具就是感性負載,靠電阻絲髮光的 屬於阻性負載,感性負載如:日光燈、高壓鈉燈、汞燈、金屬鹵化物燈等。阻性負載如:碘鎢燈、白熾燈、電阻爐、烤箱 、電熱水器、熱油汀等。電機也屬於感性負載。

十、幾種常用燈光的實際工作電流:(在電網電壓220V情況下)

1、400W高壓鈉燈單隻燈,工作電流為3.1~3.3A。 

2、250W高壓鈉燈單隻燈,工作電流為2.0~2.3A。

3、400W金屬鹵化物燈單隻燈,工作電流為2.0~2.2A。

4、250W金屬鹵化物燈單隻燈,工作電流為1.4~1.6A。

5、電感式鎮流器40W日光燈單隻燈,工作電流為0.28~0.30A。

6、電子式鎮流器40W日光燈單隻燈,工作電流為0.14~0.16A。

 根據以上資料可知,燈光耗電除燈光本身外,鎮流器也消耗電能。

十一、在燈光電路中,如果全部採用電抗式鎮流器,裝上節電器後,電流會下降30%,但電子式日光燈電流基本無下降,線路中裝有補償裝置,電流下降也比較少。