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智能节电器是真的吗?新闻来源:    发布时间:2019-10-9 16:07:56    浏览量:

先介绍几个概念,首先电厂供电经过配电站后是220V左右的交流电,虽然是三相电压(有3路相位差是120度的电压)但分配到每家是用其中的某一路而不是一家用3路。

如果电路中的电器是电阻型的,也就是电能全部转化为热能的电器,如面包机,电水壶,那么电路中的电流也是漂亮的正/余弦。如下图 [1]

1.jpeg

红色是电压,蓝色是电流,黄色部分是功率。注意此时电压电流这两组波的相位差是0,电压到达波峰时电流也到达了波峰。

更多的电器里有大量的电容(如电脑电视)电感(空调和冰箱里的电动机),或者都有。电容在交流电电路中使电流滞后于电压(如下图),电感则反之,所以这类电器使电路中的电流电压的相位不再为0。

2.jpeg


此时电流流入电器后又有部分留回电路(想象一下电容的充放电)。电路给电器的输入功率也叫视在功率(Apparent Power)。转化为机械能,热能等其它功率的那部分功率叫有功功率(Real Power,P),这部分电就是“用掉啦”。剩下的部分叫无功功率(Reactive Power, Q),但是它不是没用,譬如它可以用来建立交变磁场供电动机用。

P, Q和S三者的关系就是纯洁的三角关系,见下图[2],注意是直角三角形

3.jpeg


    其中P和S的夹角Theta就是电路中电压和电流的相位差。

    如你所见,有功功率与视在功率的比值,也就是功率因数,可以这样计算:

    功率因数 = P/S 或

    功率因数 = cos(Theta)

    所以虽然你的空调实际用电150瓦,但电路可能要给它输入170瓦的功率。原因就是它的功率因数小于1。

    而实际的电流也没有那么漂亮,而像下图

4.jpeg

电流(蓝色)的波形不再那么“平滑”,而是有了“棱角”了。这是因为电流的谐波(100 Hz, 150 Hz,200 Hz等50 Hz整数倍的波形)的影响。而谐波会对电路和电器造成冲击,造成电路电器的老化。

插上省电器后,电器该怎么用电还是怎么用,省电器是减少电器对电路的负面影响。譬如让功率因数变大(尽量接近1),减小谐波分量和电流冲击等等,对家电起到一定的一保护作用。