功率计算公式大全：电功率与机械功率计算公式详解(2)

功率计算公式大全：电功率与机械功率计算公式详解（第2页）

正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系：


当负载为纯电阻时，下式成立：


此时，直流电功率计算公式同样适用于正弦交流电路。

4、非正弦交流电功率计算公式

非正弦交流电功率计算公式采用普适公式（3）或（4）
对于周期非正弦交流电，将周期交变电压电流进行傅里叶变换，展开为傅里叶级数，有功功率计算公式还可表示为：


上式中，当n仅取一个值时，例如：n=1，上式成为基波有功功率计算公式；n=3，上式成为三次谐波有功功率计算公式。
在非正弦电路中，有功功率和视在功率的定义不变，然而，此时，电压、电流相位差已经没有明确的物理意义，此时，Q按照下述公式定义：


式中，Un、In为n次谐波的有效值，当n=1时，U1、I1称为基波有效值。
然而，此时，


由于Q与基波及谐波电压、电流的相位角相关，称为位移无功功率。为此，引入畸变无功功率D，畸变无功功率计算公式如下：


畸变无功功率有时也称畸变功率，上式中，N为电压、电流最大谐波次数中的小者。某些文献中也将Q称为无功功率，而将Q和D的方和根称为广义无功功率。

对比位移无功功率和畸变无功功率的计算公式，可以发现：Q是相同频率的电压分量与电流分量相位移不同产生的无功；而畸变无功功率则是不同频率电压及电流分量之间产生的无功。

前者是因为相同频率分量之间存在相位差。而后者由于频率不同，其相位差始终在变化，当然不会相等，而电压和电流相位不同，就会产生无功。

非正弦电路中，视在功率S、有功功率P、位移无功功率Q、畸变无功功率D满足下述计算公式。

5、射频功率计算公式

射频功率属于交流电功率，理论上具有与交流电功率相同的计算公式，但是，实际上在超高频和微波频段，有TEM波和非TEM波之分。在TEM波的同轴系统中，电压和电流虽有确切含意，但测量其绝对值很困难。在波导系统中，因为存在不同的电磁模式，电压和电流失去唯一性。在个频段和各传输系统中，功率是单值表征信号强度的重要方法。在射频范围直接测量功率代替了电压和电流的测量。

6、三相有功功率计算公式

三相电路中，总有功功率等于各相有功功率的算术和。三相四线制电路中，通常采用三瓦计法分别测量每相的功率，三相有功功率计算公式如下：


对于三相三线制电路，也可采用二瓦计法，三相功率计算公式为：


对于正弦三相对称电路，


U、I为线电压、线电流有效值，φ为相电压与相电流的相位差。
或


UP、IP为相电压、相电流有效值，φ为相电压与相电流的相位差。

7、电动机输出功率计算公式

电动机输出功率也称电动机轴功率或机械功率，电动机输出功率计算公式如下：


其推导过程如下：
P=FV （a）
F：力，单位为N；V：速度，单位为m/s；P：功率，单位为W
T=FR
F=T/R （b）
T：扭矩，单位为N.m；R：作用半径，单位为m
V=2πRn/60=πR*n/30 （c）
V：线速度，单位为m/s；n：转速，单位为r/min
将（b）、（c）代入（a）
P=πTn/30
若将P的单位变为kW，得到下述电机功率计算公式：
P=πTn/30000=Tn/9549
或
T=9549P/n