变压器容量和电机功率

变压器的容量一般用视在功率表示，符号为S，单位为伏安(VA)或千伏安(kVA)。由单位可知，它是正弦交流电压U和电流I的有效值的乘积，即S=UI。我们常说的电功率是指有功功率，用符号P表示，单位是瓦特(W)或千瓦(KW)。对于阻性负载，它是两端电压U与流过它的电流I的乘积，即P=UI。可以看出，在阻性负载下，P=S=UI。交流电中还有一种功率叫无功功率，用符号q表示，单位是Var或kVar。它是电感或电容上的电压Ux与流过它的电流Ix的乘积，即Q=UxIx。S、P和Q之间的关系符合直角三角形三条边的关系。如下图，人们称之为权力三角。

所以勾股定理、三角函数、复数都可以作为计算工具。

S = p+q或p = √ (s-q)

P=S×cosφ (cosφ称为功率因数)

Q=S×sinφ

从上式可以看出:①当功率因数cosφ=1，sinφ=0时，则P=S=UI，Q=0，说明负载是纯阻性的。②当cosφ=0，sinφ=1时，此时Q=S=UI，P=0，表示负载为纯电抗(感抗，容抗)，不消耗电能。

举个例子。假设一台变压器的容量为S=100kVA，负载的总功率因数为cosφ=0.95，则变压器的输出功率为P=S×cosφ=100×0.95=95(kW)，Q = √ (100-95) = 31 (Kvar)。

先说电机的功率。电机的额定功率是指输出的机械功率，单位为瓦特(W)或千瓦(kW)。这不同于一般家电的额定功率是指输入功率。

举个例子。假设三相电机的额定输出功率为10kW，一般认为其功率因数为0.85，即cosφ=0.85，认为其效率为90%，即η=90%。则它的输入视在功率为s = p/cosφ/η= 10/0.85/0.9 = 13.1(Kⅴa)。因此，电缆和控制部分的电流应按视在功率计算。即每相视在功率为13.1/3=4.37(kVA)，相电流为4.37×1000/220=19.9(A)。也可以用电工公式计算，比较简单。但这里主要是让网友了解计算过程和原因。