kw是什么单位(为什么变压器的额定值单位是kVA而不是kW?)

kw是什么单位
为什么有的电气设备额定值以kVA表征,比如变压器,而有的设备以kW表征,比如电动机?

先说说什么是kVA?什么是kW?
kVA是kilo Volt Ampere,中文“千伏安”,电压与电流的乘积;kW是kilo Watt,中文“千瓦”。两者都是功率的单位,但有区别。

kVA称为视在功率,即总功率;kW称为有功功率,即做有用功的功率。由于电压与电流相位的不同(相位角φ),kVA与kW的关系可用功率三角形表示,如图1所示。KVAR称为无功功率,cosφ称为功率因数(power factor,简写PF)。

图1 功率三角形

交流电路中,当电压与电流同相位时,即φ=0°时,PF=1。电流越滞后于电压,PF越低,设备做有用功的功率就越少。

功率因数PF取决于负载的性质。负载的性质主要有三种:
阻性负载
电阻类元件工作称为阻性负载,电流和电压同步变化,相位差为0°,工作时会产生热量。常见的阻性负载有电炉、电热毯、白炽灯等。事实上,几乎所有依靠加热来工作的电器都是阻性负载。PF=1,kVA=kW。
容性负载
把带电容参数的负载称为容性负载,其电压的变化滞后电流的变化,完美的容性负载相位差为-90°,是不会产生任何热量的。PF=0,kVA=kVAR,而kW=0。
感性负载
把带电感参数的负载称为感性负载,其电压的变化超前电流的变化。应用电磁感应定律工作的设备都属于感性负载,如电动机、压缩机、继电器、日光灯等。PF<1,kVA≠kW。

电气设备中电流的大小决定了设备发热程度,而发热对绝缘性能是一个威胁。因此,电气设备的额定值取决于其能承受的电流值。

对于变压器(transformer)来说,它不属于用电器,它是电源设施,工作时总是存在两种损耗:铁损(core loss)和铜损(copper loss)。铁损取决于输入电压U,而铜损取决于绕组中的电流I。变压器的输出功率中有多少是做了有用功,与负载有关,即变压器的PF是不可预知的。因此用某一电压下的最大电流与输入电压的乘积,即kVA(视在功率)表征变压器的额定值(rating)更为科学。变压器的kVA也称为容量。
kVA=U I

不像电动机,其U、I、cosφ都已知,故电动机的额定值用kW表征,常称为功率。
kW=U I cosφ

▲ 为什么变压器额定值以kVA为单位?

kw是什么单位相关文章

赞 (0)
版权声明