功率分析仪常识科普：功率的定义（Power）

高精度功率剖析仪LMG系列

对付功率丈量主要的是先看看能量。

在一个大略的系统中包含电源和负载。
可以从电源把电能传送到负载，该电能可以被接管或者转换为其他种类的能量（光、热、动能、……）。
这便是所谓的有功能量，除此之外可以存储和返回到电源的能量称为无功能量。

功率剖析仪知识科普：高精度功率剖析仪LMG系列

功率定义为单位韶光内传送的电能。
以是在定义韶光内可以传送功率给负载。
部分功率可能会返回到电源（无功功率），其他的不会（有功功率）。

功率测试仪LMG671

电功率可以分成四部分：

瞬时功率： 这是在某个韶光点的功率。
它即是这个韶光点上电压和电流的乘积。

持续串的瞬时功率值得到功率的波形。
此功率的符号是“p(t)”。
以是

公式是：

p(t)=u(t)i(t)

公式9：瞬时功率的定义

视在功率： 视在功率是电压和电流真有效值的乘积。
不考虑旗子暗记的相移和畸变。

公式是：

S=UtrmsItrms

公式10：视在功率的定义

有功功率： 有功功率是在单位韶光内传送到负载且不返还的能量。
以是有功功率是

功率波形的均匀值。
公式是：

P=1Tt=0Tutitdt

公式11：有功功率的定义

P的正负号取决于功率的流向。
有功功率仅由频率相同的电压和电流成

分产生。

无功功率： 无功功率是单位韶光内传送到负载且返还的能量。
打算公式：

Q=S2-P2

公式12：无功功率的定义

无功功率产生有两个缘故原由：

由相同频率的电压和电流身分之间的相位差引起“相移无功功率”（也称“位移无功功率”），符号Qshift，打算公式如下：

Qshift=i=1nUiIisin

公式13：相移无功功率的定义

相移无功功率仅由频率相同的电压和电流身分产生。

不同频率的电压和电流身分之间产生的功率称为“畸变无功功率”，用D或者Qdist表示。

这两种无功功率的几何相加便是总的无功功率：

Q=Qshift2+Qdist2=Qshift2+D2

公式14：总无功功率的定义

可以利用上面的公式进行打算。

为了更好地理解，可见下图：

图1：不同功率之间的图形关系

系统的畸变无功功率可以用如下的公式打算：

D=S2-P2-Qshift2

公式15：畸变无功功率的定义

两个大略的规则：

规则一、相同频率的电压和电流仅能产生有功功率和相移无功功率。

可以用如下公式描述功率波形：

pt=isint+iusint+u=iu(12cosi-u-12cos2t+i+u

)

公式16：相同频率旗子暗记的功率波形

如前面所说（见公式11），有功功率是功率波形的均匀值。
当仔细不雅观察上述公式你会创造只有

iu12cosi-u

部分的均匀值可能不为零！
这取决于电压和电流旗子暗记的相角。
剩下的部分

iu12cos2t+i+u

不会产生有功功率，由于它的一个旗子暗记周期内的均匀值永久是0！

第一部分的公式可以修正成常见的公式：

pt=iu12cosi-u

=i2u2cosi-u

= IUcos()

公式17：相同频率旗子暗记的有功功率

请把稳该公式仅在电压和电流身分的频率相同时是精确的。

规则二、不同频率的身分将产生畸变无功功率

功率波形可以用如下公式描述：

pt=isin1t+iusin2t+u

=iu(12cos(1-2)t+i-u-12cos(1+2)t+i+u

)

公式18：不同频率旗子暗记的功率波形

因此可以看到，第一部分和第二部分在一个整周期的均匀值是零。
以是都不会产生任何有功功率。
此旗子暗记的最大周期韶光可以按如下公式打算：

T=1gcd⁡(f1,f2)1

公式19：不同频率旗子暗记的功率波形周期韶光

1: gcd是最大公约数。
此函数仅对整数有效。
如果不是，则分数必需乘以一个公因数。

如f1=50Hz, f2=50.2Hz, 则T=10/gcd(500,502)=5s

在上面的所有定义中，我们都说到了“定义的韶光”。
对付周期性旗子暗记这个韶光是完全周期的整数倍（由于在一个完全的周期之后，旗子暗记是周期性的，不同丈量的数值是相同的；如果丈量的不是一个完全的周期，那么下一次丈量的结果就完备不同了）。
如果利用多个周期进行丈量，那么将得到此丈量韶光内的均匀值。
因此，您可以在LMG仪器设置一个基本的“周期韶光”。
此周期韶光确定了某些周期内的均匀值。

非周期性旗子暗记如启动特性并不那么随意马虎丈量，由于很难确定“定义的韶光”。
例如，如果启动电梯，就会把能量通报到电机上，电机便是负载；然后电梯运行几分钟，然后停滞；在电机停滞的同时，一些能量回收到电源。
这些能量是无功能量。
如果以 1 秒的周期进行丈量，在启动时丈量传输到电机的以及在停滞时从电机返回的有功能量，由于您的"定义韶光"不足长，无法将关闭计入打算中。
因此，在丈量非周期性旗子暗记时，可能存在偏差。

当然，你可以丈量许多小引列的真有效值和有功功率值。
这些值在“定义的韶光”也即丈量韶光中是精确的。
仅用户能确定是否有一些功率返回。
功率测试仪LMG671。

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