变频功率计算公式

第一篇：变频功率计算公式

视在功率计算公式

视在功率是指在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，记为S=UI。

显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率(即有功功率)，也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。

计算公式：

S=UI或者S=P/COS∮

其中：S 视在功率P 有功功率U 电压I 电流COS∮ 功率因数

无功是相对有功而言的，一般来说它是电感性设备建立磁场实现能量交换所需要的一个电源，或者说是实现能量的一种必要平台，消耗无功电能的电气设备主要是电感性设备(例如电动机、及带镇流器的照明电气等)，电阻性设备(如电炉等)不消耗无功，电力电容器可以作为电感性设备的无功电源。为以示区别，视在功率不用瓦特(W)为单位，而用伏安(VA)或千伏安(KVA)为单位。

视在功率的意义

由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积，而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作，外电路需传给网络的能量或该网络的容量。

由于网络中既存在电阻这样的耗能元件，又存在电感、电容这样的储能元件，所以，外电路必须提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。

因此，在实际中，通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的，用视在功率来标示它的容量。

另外，由于电感、电容等元件在一段时间之内储存的能量将分别在其它时间段内释放掉，这部分能量可能会被电阻所吸收，也可能会提供给外电路。所以，我们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。

在交流电路中，我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，即S=UI视在功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。

在整个RLC串联电路中吸收的瞬时功率为;P=Pr+Pc+Pl

=RI平方[1+cos(2wt)]-(wl-1/wc)I平方sin(2wt)

它是一个频率为正弦电流或电压频率2倍的非正弦周期量。第一项始终是大于或等于零。是瞬时功率的不可逆部分，为电路所吸收的功率，不再返回外部电路。第二项表明，电感和电容的瞬时功率反相，在能量交换过程中，彼此互补，电感吸收或释放能量时。恰好是电容释放或吸收能量。彼此互补后的不足部分由外部电路补充，可通过一

端口的U.I 从如下几个方面反映正弦稳态电路的功率状态。

1，有功功率P P=UIcosφ ,表示实际吸收的功率。单位用瓦特表示 2,无功功率Q Q=UIsinφ此能量在往复交换的过程中，没有消耗掉。单位用KVAR表示

3，视在功率S S=UI

4,φ称为功率因数角。是电压超前电流的相位差。

第二篇：浅谈变频电机试验的功率测量

徐伟专,董行健，方宏

(1.国防科学技术大学，湖南 长沙 410073;湖南银河电气有限公司, 湖南 长沙410073 ;2.西南交通大

学电气工程学院, 四川 成都 610031)

摘要：本文首先对三表法和二表法在电机试验中的测量方式进行了比较，其次分析了电容电流存在时的电机功率测量方法及误差，并对两表法测量进行了改进，最后讨论了电容电流对功率测量的影响以及消除方法。

关键词： 电机试验，功率测量，二表法，三表法，电容电流

1,

21,3

A Brief Talk on Power Measurement of Variable Frequency Electrical Machine

Xu Wei-zhuan,DONG Xing-jian

(1.HuNan Yinhe Electric Co..Ltd, Changsha Hunan 410073, China 2.Department of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China;)

21,2Abstract: The comparison between double meter method and three meter method on Electrical Machine test is firstly introduced. Then the power measurement method and its error with capacitor current existing are analyzed. Next, a method to improve the double meter method is proposed. Finally, the influence and its eliminations are discussed.

Key words: Electrical machine test, Power measurement, Double meter method, Three meter method, Capacitor current 0 引言

随着变频调速技术的高速发展。变频电源作为电机试验电源，存在诸多的优势，但是，与区别于机组电源相比，变频电源存在一些机组电源所未遇到的问题。比如功率测试，《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》[1]报批稿指出，“脉冲频率高的场合不宜使用两表法(Aron接法)。这是因有电容电流存在，输入电流相量之和可能不为零。因此，应采用每相用一个功率表的测量方法”。

本文首先分析了三表法和二表法的功率测量原理，随后就电容电流存在时的功率测量方法和误差，对三表法和二表法进行了对比，最后讨论了实际应用中如何处理电容电流对功率测量的影响。

iAANBCiBiC 图1 Y型三相电路

式中，iA(t)、iB(t)、iC(t)为三相瞬时电流，

uAN(t)、uBN(t)、uCN(t)为三相瞬时电压。

式(1),(2)即为三表法测量功率的原理，图2为三表法的测量电路。

*A*1 三表法和两表法功率测量原理 WW* 三相电路有功功率的测量方法有二种：三表法，两表法 [2,3,4]。图1为Y型接法的三相电路。

三相瞬时功率：

p(t)uAN(t)iA(t)uBN(t)iB(t)uCN(t)iC(t)

(1)

B*CN*W*平均功率：

图2 三表法测量电路

PUANIAcosAUBNIBcosBUCNICcosC

PAPBPC

(2)

由图(2)知，三表法测量功率的前提是三相

四线制，只有三相绕组为Y型连接，才能接成三相四线制。对于Y连接的三相负载，若中线N未引出，则有 iAiBiC0

(3) 另外 UABUANUBN，UCBUCNUBN

(4) 将上述式(3),(4) 代入式(1)，有

p(t)uAB(t)iA(t)uCB(t)iC(t)

(5) PUABIAcos1UCBICcos2P1P

2(6) 式中，1为UAB与IA的相位差，2为UCB与IC的相位差。式(5)、(6)即为两表法的测量原理，图3为两表法的测量电路。

*A*WBC*W* 图3 两表法测量电路

△连接时，有同样的结论。图3中，两个功率表的公共端接在B相，显然，两表法的接线方式共有3种，分别以A、B、C相为公共点。由两表法的推导过程可知，两表法的应用前提是iAiBiC0，故两表法适用于中线未引出的Y连接或△连接的三相电路，即适用三相三线制的三相电路功率测量，与负载是否对称无关。相反，三表法由于需要将中性点作为电压的参考点，只能用于三相四线制电路的功率测量，不能用于三相三线制电路的功率测量。可见，两表法和三表法的用途不同，一般而言，两者不能兼容，对于确定的电路，能采用两表法测量的，就不能采用三表法测量，反之，能用三表法测量的，就不能用两表法测量。有一种特殊情况，在三相四线制电路中，若中线无电流(例如，电源对称，负载对称的情况下)既可用三表法，也可用两表法。这也许就是部分人认为两表法只适合三相对称电路测量的原因。显然，这种认识是错误的。首先，对称电路，只在电路分析时有意义，对于测量来讲，并无实际意义。因为测量

是人类认知或检验的一个过程，而对称与否，是测量的结果，测量之前，我们并不知道其是否对称。 其次，对于对称电路来说，只需用一个功率表，读数乘以三即可，无需采用两表法或三表法。

2 存在电容电流时的电机功率测量

2.1 测量方法

对于变频器供电的三相系统中，当载波频率较高时，这些高频电压信号经过传输电缆时，会通过周围的杂散电容形成电容电流，在电机内部，包括轴承电容在内的各种分布电容也会形成电容电流，造成三相电流和不等于零，按照两表法的原理，此时采用两表法测量会造成误差。为此，国家标准《变频器供电三相笼型感应电动机试验方法》报批稿指出，“脉冲频率高的场合不宜使用两表法(Aron接法)。这是因有电容电流存在，输入电流相量之和可能不为零。因此，应采用每相用一个功率表的测量方法”，标准中，未明确实际应用中面临的下述问题：

1. 多高的脉冲频率下，不宜使用两表法?

2.用一个功率表测量每一相是否就是三表法?

3.采用三表法，对于中线未引出的电机，如何测量?

4.采用三表法，是否可以忽略电容电流的影响?

杂散电容根据对功率测量的影响，可以分为两种，第一种，其电流最终回到电源，无中线系统，仍然有iAiBiC0;第二种，其电流通过地回路等泄漏，不再回到电源，可能导致无中线系统

iAiBiC0。本文主要考虑第二种杂散电容的影响，并以电容的对地电流影响为例，图4为存在对地电容电流的三相电路。

iiA1AAiA0iGiBiB1BB0iNiCiC1CC0

图4存在对地电容电流的三相电路

图4中。iA1，iB1，iC1为杂散电容引起的泄漏电流。iA0，iB0，iC0为电机绕组实际相电流，iA，iB，iC为总电流，有：

iAiA0iA1 iBiB0iB

1 (6) iCiC0iC1

T (7) P((uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt0T(uAGiA1uBGiB1uCGiC1)dt)/T0 由于电容不消耗功率，式(7)的第二项为零，即： TP(uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt /T

(8) 0 式(8)说明了两个问题，首先，功率与电容电流无关，其次，从测量角度看，除非电机三相绕组的始端和末端均引出，否则，iA0、iB0、iC0不易直接通过测量获得。为了方便测量，我们对P进行下述变换: TTP((uANiA0uBNiB0uCNiC0)dt(uAGiA1uBGiB1uCGiC1) dt)/T00TT((uANiAuBNiBuCNiC)dt(uANiA1uBNiB1uCNiC1)dt)/T00TT((uANiA1uBNiB1uCNiC1)dt(uNGiA1uNGiB1uNGiC1)dt)/T00 TT(uANiAuBNiBuCNiC)dt/TuNG(iA1iB1i)dt/T

(9) C100 电机试验中，对于较大功率的电机，往往只引出三根线，式(9)中，第一项可直接测量，第二项不易测量，其值取决于电容电流和负载中性点电位。在电容电流不能忽略的情况下，如何准确测量三相电机的功率，尤其是如何采用两表法准确测量功率，对电机试验功率测量具有现实指导意义。 2.2存在电容电流时的三表法测量误差

采用三表法测量的功率为：

T P3(uANiAuBNiBuCNiC)dt/T0

(10) TPuNG(iA1iB1iC1)dt/T0可见，三表法测量功率，并不能完全消除电容电流的影响，假设电容电流带来的附加误差为EP3，

则有：

TEP3uNG(iA1iB1iC1)dt/T

(11)

0当中性点接地时，uNG0，P3P。

2.3 存在电容电流时的两表法测量误差

以B相为公共端，采用两表法测量的功率为：

TP2B(uABiAuCBiC)dt/T0T

(uANiAuBNiAuCNiCuBNiC)dt/T

0TT(uANiAuBNiBuCNiC)dt/T0uBN(iAiBiC)dt/T0T(uANiAuBNiBuCNiC)dt/T0TuNG(iAiBiC)dt/T0TuBG(iAiBiC)dt/T0

TPu

(12)

BG(iAiBiC)dt/T

0 TEPuBG(iAiBiC)dt/T

(13) 0由于 iA0iB0iC00， 所以 iAiBiCiA1iB1iC1。

TEPuBG(iA1iB1iC1)dt/T

(14)

0同理，有：

TP2APuAG(iA1iB1iC1)dt/T

(15) 0

T

(16)

P2CPuCG(iA1iB1iC1)dt/T0 对于电机试验，一般而言，电机的三相绕组基

本对称，分布电容也存在一定的对称性。即：uNGuAG,uNGuBG,uNGuCG。故三表法测量结果较为准确。

3 两表法测量的改进

电机试验中，中线通常没有引出，导致无法采

用三表法进行测量。如何提高两表法的测量精度，具有积极的现实意义。将分别以A、B、C为同名端的三次两表法测量结果进行平均

PP2BP2C2P2A

3 (17) TPAGuBGuCG)(iA1iB1iC1)dt/3T0(uTP(uANuBNuCN3uNG)(iA1iB1iC1)dt/3T0 由于电机试验时，试验电源一般具有较好的对称性，当电源完全对称时，有uANuBNuCN0， 即 TP

(18) 2PuNG(iA1iB1iC1)dt/T

0 此时，测量结果与三表法测量结果相等，图5为测量原理图，图中采用能测量瞬时值的两个电压表和三个电流表，由于uCAuCBuAB，功率可按照式(17)求取。改进后的两表法的优点是适合三相三线制的功率测量。

AAVBAVCA 图5：改进后两表法测量原理图

4 分析与探讨

4.1电容电流对功率测量的影响

不论是三表法、两表法还是改进后的两表法，功率测量结果均受漏电流大小的影响。且其附加的绝对误差均与iA1iB1iC1成正比，iA1iB1iC1与电源电压有关，电压越高，尤其是高次谐波电压越高，iA1iB1iC1越大。其相对误差与功率P有关，当P越小，相对误差越大。即：电源电压固定时，负载电流越小，相对误差越大;功率因素越低，相对误差越大。就电机试验而言，同样的变频器，对于同一台电机而言，负载试验时，误差较小;空载试验时，误差较大。

4.2 分离负载电流与电容电流

不论是三表法、两表法还是改进后的三表法，功率测量结果均受电容电流大小的影响。在了解测

量方法和误差后，更重要的是如何分离负载电流和电容电流，实现用两表法或三表法准确测量功率。

不论是三表法还是两表法，测量到的线电流为负载电流与电容电流之和，我们称为总电流。电容电流的大小与载波频率有关，载波频率越高，电容电流越大，由于分布电容的容量较小，电容电流主要由高次谐波构成。由于电机负载呈感性，负载电流主要由基波和低次谐波构成。

理论上，我们可以通过对总电流的谐波成分进行分析估计电容电流的大小，较高次的谐波电流，主要是电容电流，基波电流及较低次的谐波电流，主要是负载电流。而实际上，不同特性的电机，对谐波的截止频率不同，我们很难用一个通用的，确切的频率值来衡量这个界限，从而不能有效地指导实际测量。实际测量时，更有效的办法应该是尽量减小电容电流。首先，对于线路电容电流，其大小与载波频率，脉冲上升时间，电缆长度有关，实际测量时，只要将测试设备尽可能靠近电机端，完全可以忽略电容电流的影响，还可减小线路电压降对功率测试的影响。其次，电容电流由高次电压谐波造成，而高次电压谐波除了增加功率测量误差外，还有诸多的危害，如：

1.在电缆传输环节，高次谐波会造成过冲电压，损

坏电机绝缘。 2. 在电机内部，高次谐波导致的轴承电流会损害电

机轴承。

3.高次谐波产生很强的电磁干扰，影响其它设备运

行。

因此，不论是电机试验还是工业运行的变频电源，都应该尽可能减小这种高次谐波。对于变频电机试验而言，若要求试验电源是正谐波电源，需要在变频器的输出加装正谐波滤波器。若要求模拟用户运行环境，可采用诸如dv/dt滤波器等低通滤波器以保护电机。只要采取了上述两种方式中的任意一种，均可大大减小电容电流，提高功率测试精度。

对于载波频率较高，而输出又未加装任何滤波器的变频器，可通过下述方法判断电容电流的大小。不引出中线或将中线悬空，采用三个宽频带的电流传感器，由于iAiBiCiA1iB1iC1，通过对三相电流的高速采样，运算其向量和，该向量和即为电容电流的向量和。

5 结论

电容电流存在，输入电流向量和可能不为零，对两表法或三表法测量均会造成附加误差。改进后的两表法测试误差与三表法基本相当。就电机试验而言，可通过就近测量和附加滤波器等方式减小电容电流，提高测试精度。

【参考文献】

[1]GB/T 22670-2008 变频器供电三相笼型感应电动机试验

方法[ S]. [2].邱关源.《电路(第五版)》[M].北京:高等教育出版

社,2006. [3] 龚立娇,吴延祥,李玲. 三相功率的测量方法[J],石河子大

学学报(自然科学版), 2005,(02) . [4] 刘丽君,伍斌. 三相电功率两表测量接线方法的研究[J],

西南师范大学学报(自然科学版), 2002,(04) .

第三篇：有功功率、无功功率、视在功率及其计算

1、有功功率：在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率(如转变为热能、光能或机械能)称为有功功率，简称“有功”， 用“P”表示，单位是瓦(W)或千瓦(KW)。

它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。

实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。

2、无功功率：为了反映以下事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率。

简称“无功”，用“Q”表示。单位是乏(Var)或千乏(KVar)。

在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通电后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。

无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。

实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。

3、视在功率：交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。

视在功率用S表示。单位为伏安(VA)或千伏安(KVA)。

它通常用来表示交流电源设备(如变压器)的容量大小。

视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。

4、功率三角形

视在功率(S)、有功功率(P)及无功功率(Q)之间的关系，可以用功率三角形来表示，如下图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差(角)。

电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S

1三相负荷中，任何时候这三种功率总是同时存在：功率因数cosΦ=P/S：sinΦ=Q/S

(

1)当三相负载平衡时：对于三相对称负载来说，不论是

Y形接法还是△

形接法，其功率的计算均可按下式进行：

(2)当三相负载不平衡时：分别计算各相功率，再求和， P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ

3(3)如果三相电路的负载不对称，则上述公式不能使用，这时必须用三个单相电路功率相加的方法计算三相总功率。

“功率三角形”是表示视在功率S、有功功率P和无功功率Q三者在数值上的关系，其中φ是u(t)与i(t)的相位差, 也称功率因数角。

由功率三角形可得 ：P=Scosφ，Q=Ssinφ=Ptgφ

对于三相电路： P=√3 UIcosφ，Q=√3 UIsinφ， S=√3 UI=√(P2+Q2)

KW是指有功功率，KVA是指视在功率或容量，对于用电器来说，VA*功率系数=W

在电阻类器件上，VA=W它的功率系数是1在电动机上，功率系数是0.7-0.9不到1

在发电机上，W指的应该是主动机的功率，比如说汽油机或柴油机的输出功率，VA应该指的它的带负载能力。(带负载能力就是代表器件的输出电流的大小。)

KW：有功功率(P)单位KVA：视在功率(S)单位VAR： 无功功率Q

S=(P平方+Q平方)的开方P=S*cos(φ)φ是功率因数

S=UI=I*I*│Z│，Z为复数阻抗

第四篇：功与功率典型计算题

类型一：滑轮组 1.(2014•凉山州)某人用如图所示的滑轮组用100N的拉力F将180N的重物在4s内匀速提高5m，若不计绳重和摩擦.求：

(1)拉力做功的功率;

(2)该滑轮组的机械效率.

2.(2014•天水)装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m(g=10N/kg)，求： (1)拉力F的功率;

(2)此滑轮组的机械效率.

3.(2013•资阳)随着人们生活水平的提高，不少居民小区都配备了健身房.小明每个周末回家都会到健身房锻炼，如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图.如果小明每次向下拉动拉杆时，拉力为F=250N，在0.4s内使质量为m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下.不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg.求： (1)小明拉动拉力器的功率P;

(2)小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功; (3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率η.

4.(2012•凉山州)工人师傅用如图所示的滑轮组，在10s内把900N的货物匀速提高2m，在此过程中，拉力所做的功是2400J.求：

(1)拉力F移动的距离.

(2)工人师傅所做有用功的功率. (3)滑轮组的机械效率.

5.(2012•西城区)工人师傅用如图所示的滑轮组，提升重360N的物体A，使物体A以0.1m/s的速度匀速上升.此时滑轮组的机械效率为75%.(不计绳重和轴摩擦)求：

(1)绳子自由端拉力FA的功率.

(2)用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时，此滑轮组的机械效率.

6.(2012•葫芦岛)如图所示，小明用4N的拉力，5s内将重为20N的物体A在水平桌面上匀速移动了0.5m.已知物体A在桌面上运动时受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍.求：

(1)拉力F的功率.

(2)滑轮组的机械效率.

(3)若克服摩擦及绳重所做的额外功为0.5J，动滑轮重多少牛?

7.(2012•柳州)建筑工地上，水泥板质量为0.9t，起重机在10s内把它匀速提升4m的高度，若起重机的电动机所做的功为5.0×10J.取g=10N/kg.求： (1)起重机的电动机的功率;

(2)起重机的机械效率.

8.(2011•昭通)用如图所示的滑轮组匀速提升重为1200N的物体G，物体在10s内上升了1m，滑轮组的机械效率为80%.若不考虑绳重和摩擦， 求：(1)拉力的功率;

(2)用两种不同的方法求出动滑轮的重力.

9.(2010•威海)一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了6m，绳重和摩擦不计.(取g=10N/kg)求：

(1)人在1min内做功的功率.

(2)滑轮组的机械效率.

10.(2011•南充)如图所示，某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上.已知建筑材料的质量m=360kg，用t=20s的时间把建筑材料匀逮提升了h=4m，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/Kg.求这段时间内

(1)建筑材料上升的速度V;

(2)电动机对绳子的拉力F; (3)电动机拉绳子的功率P.

类型二：机车行驶 11.(2013•宜昌)“五一”假期，小明一家驱车外出旅游.当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为4O%.已知汽车整车质

7量为1375kg，油箱容积为50L.(汽油热值q=3.3×10J/L，g=10N/kg) (1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?

(2)该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?

12.(2013•济宁)为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用，如图为实验中学

2专用校车，其总质量为6.4t，每个轮子跟地面的接触面积为400cm这辆校车在某段平直公

3路上匀速行驶8km用时10min，消耗柴油2L，受到的阻力是1.8×10N，(柴油热值7333.3×10J/Kg，柴油的密度0.85×10Kg/m，取g=10N/Kg) 求：

(1)这段路程内发动机做功的功率.

(2)这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量; (3)校车对地面的压强.

413.(2011•张掖)一辆质量为4t的载重汽车，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的0.069倍.(g=10N/kg) 求：(1)汽车匀速行驶的功率

(2)若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油?(汽油的热值为74.6×10J/kg)

2(3)汽车有四个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为250cm，汽车对地面的压强多大?

14.(2011•泸州)某以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以36Km/h的速度匀速行驶，经过15min从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×10N.该汽车的效率为30%，汽油热值q=4.6×10J/Kg，求：

(1)汽车上山时牵引力的功率为多大?

(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油?

15.(2008•昆明)某驾驶员为了粗略测定汽车上货物的质量，采用了这样的办法：让一辆汽车以不变的输出功率P沿一段平直公路匀速行驶，从速度表上读出此时汽车的速度为v.如果汽车运动时受到的阻力与整车重力成正比，比例系数为k，已知汽车自身的质量为M，车上货物的质量设为m. (1)求货物的质量m;

(2)如果减少货物质量，使整辆车的质量变为原来整辆车质量的

，而汽车的输出功率仍

37为P，汽车原来沿一段平直公路匀速行驶需要10min.那么，减少质量后，汽车匀速经过同一路段需要多少时间?

16.(2013•重庆)电动车以其轻便、实用、环保的优点，深受人们的喜爱.已知一辆电动车

6的质量为40kg，速度最大可达36km/h.该电动车每次充电，能储存电能3×10 J，其中有72%的电能可以转化为机械能.假设该电动车一直行驶在平直路面上，当它以最大速度匀速行驶时，受到的阻力为30N.

(1)该电动车以最大速度匀速行驶时，电动车牵引力的功率为多大?

(2)该电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶多长时间?

17.(2013•德州)如图所示，是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba.在陆地上SQuba最高时速可达126千米/时，它还能够潜入10米深的水下，在水下的最高时速为3千米/时.SQuba车身轻巧，仅有900千克，潜入水下时，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸(ρ水=1.0×10kg/m，g取10N/kg).求： (1)SQuba受到的重力;

(2)当汽车底部位于水下10米深处时，水对汽车底部的压强;

(3)当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时，所受阻力为车重的0.2倍，则10分钟内汽车牵引力所做功的功率.

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3类型三：特殊类 18.(2011•大庆)水平地面上有一个质量为70kg的箱子.小刚用70N的水平推力使它在3s内匀速前进了3.6m.此后小刚停止推箱子.箱子又经过1.2s向前滑动了72cm停下来. (1)箱子与水平地面问的滑动摩擦力是多大?

(2)小刚对箱子做了多少功? (3)在箱子运动的整个过程中，小刚做功的功率是多少?

19.(2011•漳州)为了控制用地面积，充分利用建筑空间，新型车库采用多层停车，每层高约2.5m.若升降机在30s内，把1200kg小车从一层升上二层停车位.求：

(1)小车受到的重力; (2)升降机对小车做的功;

(3)升降机对小车做功的功率.

20.(2013•德阳)现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端.求：

(1)小李同学拉木箱的功率是多大?

(2)该斜面的机械效率是多少? (3)木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?

21.(2013•泸州)如图所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体，乙图是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图，物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变，从提升物体开始经过时间120s后物体刚好全部出水，已知物体的体积V=2m，密度ρ=3×10kg/m，已知物体浸没在水中的上升过程中，钢绳提升物体的功率

33P=40KW，(忽略水的阻力和钢绳重量，海水的密度取ρ水=1.0×10kg/m，g取10N/kg)求： (1)物体浸没在水中的上升过程中，钢绳提升物体的拉力; (2)物体全部离开水面后的上升过程中，钢绳提升物体的功率; (3)打捞处海水对海底的压强.

22.(2011•包头)在南极科学考察中使用的海洋破冰船，其发动机额定功率为1.2×10kW，

3航行于海面上时，它的排水体积为1800m.破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法，其中一种方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎.已知33ρ海水=1.0×10kg/m.g取10N/kg.求：

(1)若破冰船的牵引力用F表示，速度用V表示，发动机的功率用P表示，请你导出F、V和P之间关系式：P=F•V.

(2)若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km，破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少?

(3)在一次破冰行动中，当船冲上冰面后，船的排水体积变为原来的，船与冰面的接触面积为6m，此时破冰船对冰层的压强是多少? 2

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第五篇：按功率计算电流的口诀

1.用途：

这是根据用电设备的功率(千瓦或千伏安)算出电流(安)的口诀。

电流的大小直接与功率有关,也与电压,相别,力率(又称功率因数)等有关。一般有公式可供计算,由于工厂常用的都是380/220伏三相四线系统,因此,可以根据功率的大小直接算出电流。

2.口诀：低压380/220伏系统每KW的电流,安。

千瓦，电流，如何计算?

电力加倍，电热加半。

单相千瓦，4.5安。

单相380，电流两安半。

3.说明:口诀是以380/220V三相四线系统中的三相设备为准,计算每千瓦的安数。对于某些单相或电压不同的单相设备,其每千瓦的安数.口诀中另外作了说明。①这两句口诀中,电力专指电动机.在380V三相时(力率0.8左右),电动机每千瓦的电流约为2安.即将“千瓦数加一倍”(乘2)就是电流,安。这电流也称电动机的额定电流.

【例1】5.5千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11安。

【例2】40千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为80安。

电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相380伏的电热设备,每千瓦的电流为1.5安。即将“千瓦数加一半”(乘1.5)，就是电流,安。

【例1】3千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为4.5安。

【例2】15千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23安。

这口诀并不专指电热,对于照明也适用.虽然照明的灯泡是单相而不是三相,但对照明供电的三相四线干线仍属三相。

只要三相大体平衡也可以这样计算。此外,以千伏安为单位的电器(如变压器或整流器)和以千乏为单位的移相电容器(提高力率用)也都适用。即是说,这后半句虽然说的是电热,但包括所有以千伏安、千乏为单位的用电设备,以及以千瓦为单位的电热和照明设备。

【例1】12千瓦的三相(平衡时)照明干线按“电热加半”算得电流为18安。

【例2】30千伏安的整流器按“电热加半”算得电流为45安。(指380伏三相交流侧)

【例3】320千伏安的配电变压器按“电热加半”算得电流为480安(指380/220伏低压侧)。

【例4】100千乏的移相电容器(380伏三相)按“电热加半”算得电流为150安。

②.在380/220伏三相四线系统中,单相设备的两条线,一条接相线而另一条接零线的(如照明设备)为单相220伏用电设备。这种设备的力率大多为1,因此,口诀便直接说明“单相(每)千瓦4.5安”。计算时,只要“将千瓦数乘4.5”就是电流,安。同上面一样,它适用于所有以千伏安为单位的单相220伏用电设备,以及以千瓦为单位的电热及照明设备,而且也适用于220伏的直流。

【例1】500伏安(0.5千伏安)的行灯变压器(220伏电源侧)按“单相(每)千瓦4.5安”算得电流为2.3安。

【例2】1000瓦投光灯按“单相千瓦、4.5安”算得电流为4.5安。对于电压更低的单相,口诀中没有提到。可以取220伏为标准,看电压降低多少,电流就反过来增大多少。比如36伏电压,以220伏为标准来说，它降低到1/6,电流就应增大到6倍,即每千瓦的电流为6×4.5=27安。比如36伏,60瓦的行灯每只电流为0.06×27=1.6安,5只便共有8安。

③在380/220伏三相四线系统中,单相设备的两条线都接到相线上,习惯上称为单相380伏用电设备(实际是接在两条相线上)。这种设备当以千瓦为单位时,力率大多为1,口诀也直接说明:“单相380,电流两安半”。它也包括以千伏安为单位的380伏单相设备。计算时,只要“将千瓦或千伏安数乘2.5就是电流,安。

【例l】32千瓦钼丝电阻炉接单相380伏,按电流两安半算得电流为80安。

【例2】2千伏安的行灯变压器,初级接单相380伏,按电流两安半算得电流为5安。

【例3】21千伏安的交流电焊变压器,初级接单相380伏,按电流两安半算得电流为53安。

注1：按“电力加倍”计算电流，与电动机铭牌上的电流有的有些误差，一般千瓦数较大的，算得的电流比铭牌上的略大些，而千瓦数较小的，算得的电流则比铭牌上的略小些，此外，还有一些影响电流大小的因素，不过，作为估算，影响并不大。

注2：计算电流时，当电流达十多安或几十安心上，则不必算到小数点以后，可以四舍五入成整数。这样既简单又不影响实用，对于较小的电流也只要算到一位小数和即可

第二章导体载流量的计算口诀

1.用途：各种导线的载流量(安全电流)通常可以从手册中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出,不必查表。导线的载流量与导线的载面有关,也与导线的材料(铝或铜),型号(绝缘线或裸线等),敷设方法(明敷或穿管等)以及环境温度(25度左右或更大)等有关,影响的因素较多,计算也较复杂。10下五，100上二。25，35，四三界。70，95，两倍半。穿管温度，八九折。裸线加一半。铜线升级算。3.说明：口诀是以铝芯绝缘线,明敷在环境温度25度的条件为准。若条件不同,口诀另有说明。绝缘线包括各种型号的橡皮绝缘线或塑料绝缘线。口诀对各种截面的载流量(电流,安)不是直接指出,而是“用截面乘上一定的倍数”,来表示。为此,应当先熟悉导线截面,(平方毫米)的排列11.52.54610162535507O95l20150185……生产厂制造铝芯绝缘线的截面积通常从而2.5开始,铜芯绝缘线则从1开始;裸铝线从16开始;裸铜线从10开始。

①这口诀指出:铝芯绝缘线载流量(安)可以按截面数的多少倍来计算。口诀中阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来便如下:..1016-2535-5070-95120....五倍四倍三倍两倍半二倍现在再和口诀对照就更清楚了.原来“10下五”是指截面从10以下,载流量都是截面数的五倍。“100上二”(读百上二),是指截面100以上,载流量都是截面数的二倍。截面25与35是四倍和三倍的分界处.这就是“口诀25、35四三界”。而截面70、95则为2.5倍。从上面的排列,可以看出:除10以下及100以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一倍数。