功角与功率有何关系？

Question

如题所述

Answer 1

一、定义不同：

发电机的功角特性曲线表示同步发电机向系统输送的有功功率与功率角之间关系的曲线。

功角是转子磁场与定子磁场的夹角，或者是定子电动势与负载电压的夹角；功率因数里面的相角是指电压与电流的夹角。

二、作用不同：

发电机，确切的说同步电机，是将机械能通过电磁感应转换为电能的装置；ψ为内功率因数角，δ=ψ-φ定义为功角。它表示发电机的励磁电势E0和端电压U之间相角差。

以可近似认为端电压U由合成磁势F=Ff+Fα所感应。F和Ff之间的空间相角差即为励磁电势E0和端电压U之间的时间相角差。

三、功率不同：

当原动机增加输入功率时，发电机的电磁功率也相应增加，正常运行的发电机只增加电磁功率时，其电势不变（励磁不变）机端电压不变（并列于系统），同步电抗不变。

只有功角变大，才满足这个特性。在物理上可以这样理解：增加原动力时，转子加速，但由于同步运行的作用，使得转子的转速不可能脱开同步转速，而又回到平衡。

扩展资料：

发电机功角是发电机内电势与发电机端电压向量的夹角。当发电机功角为0°时内电势与发电机端电压重合，应该是发电机全速未与系统并列。发电机功角90°时发电机发出有功并从系统吸收无功。发电机功角特性： 

其中上式中：Pdc电磁功率，M相数，Xd同步电抗，θ功角，E电势，U机端电压。

当原动机增加输入功率时，发电机的电磁功率也相应增加，正常运行的发电机只增加电磁功率时，其电势不变（励磁不变）机端电压不变（并列于系统），同步电抗不变。由以上公式可以看出，只有功角变大，才满足这个特性。

参考资料来源：百度百科-负载角

Answer 2

功角与功率之间存在密切的关系，特别是在同步发电机和电力系统领域。功角（通常用δ表示）是指同步发电机转子磁场轴线与定子绕组产生的气隙磁场轴线之间的角度，或者说是励磁电势与端电压之间的相位差。这个角度直接影响发电机的有功功率输出。
具体来说，功角与有功功率之间的关系可以通过以下公式表达：
[ P = \frac{EV}{X} \sin(\delta) ]
这里：
• ( P ) 表示有功功率；
• ( E ) 是发电机的感应电势（或励磁电势）；
• ( V ) 是发电机的端电压；
• ( X ) 是发电机的同步电抗；
• ( \delta ) 就是我们所说的功角。
从公式中可以看出，有功功率 ( P ) 是同步电抗 ( X )、电压 ( V ) 和 ( E ) 的乘积与功角 ( \delta ) 的正弦值成正比。这意味着：
• 当功角 ( \delta ) 为0度时（即励磁电势与端电压同相），有功功率输出为0，因为正弦0度的值是0。
• 当功角 ( \delta ) 为90度时（即励磁电势与端电压正交），理论上可以达到最大有功功率输出，因为正弦90度的值为1，但实际上由于其他因素限制，通常不会达到完全的90度。
• 功角在0到90度之间变化时，有功功率随之增加，这是因为正弦值在这个区间内是正且增大的。
因此，调整功角是控制发电机或电力系统有功功率的关键手段之一，这对于维持电力系统的稳定运行至关重要。在实际应用中，通过调节励磁电流、改变发电机的电磁特性和系统条件，可以有效地控制功角，从而调节有功功率的交换。