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電工閒談(二) 來聊聊負載這回事兒

由 工事百曉生 發表于 攝影2021-10-17
簡介例如: 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

電學負載什麼意思

什麼是阻性負載? 感性負載? 容性負載?

解答這個問題前先解釋幾個名詞: 有功功率、 無功功率、 視在功率。

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,

僅是透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, 可以透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。