视在功率、有功功率、无功功率
视在功率是指发电机发出的总功率，其中可以分为有功部分和无功部分。有功部分是通过导线发热损失掉或纯电阻负载消耗的功率，这部分功率由于做了功而被称为有功功率。而无功功率则是损失在非纯电阻负载上的功率。可认为是电压与电流相位差变化的损耗。无功功率不做功，但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。 下面举例说明：(很清晰的解释)
三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:
额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。
额定功率=sqrt(3)*额定电压*额定电流*功率因数*效率。这是特指额定点。
视在功率=sqrt(3)*电压*电流。
有功功率=sqrt(3)*电压*电流*功率因数，这个有功功率是电机输入的电功率，它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的，或者说是电机中的储能元件电感造成的。
是电机中的定转子铜损，铁损和机械损耗造成的，完全不同的概念。无功功率没有功率损耗，只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中，没有传递到机械功率输出，而效率的损耗全部转化成了热能，会使电机产生温升。
电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定，变成电动机转子旋转，带动负载机械做功，这样就将电能转化成机械能。 电动机输出的能量为电动机的额定功率。
电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。 将额定功率和所有的损耗加起来，就为电动机从电网中吸收的有功功率。
电动机的额定功率+电动机损耗=电动机从电网中吸收的有功功率电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的，磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的，那么形成磁场也需要能量，这部分的能量并没有转化成机械能和热能，相当于媒介，此部分能量为电动机的无功功率。
有功功率+无功功率=视在功率，注意：这可是矢量相加哟。 效率=额定功率÷有功功率×100%永远小于
1一、 有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念
1.有功功率：可以转化成其他形式能量(热、光、动能)的能量。以P来表示，单位为W。一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。
2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。以Q来表示，单位为(乏)Var。它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。这种功率可导致额外的电流损失。
3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和(即平方和的均方根)，它用来表示电气设备的容量。以S来表示，单位为VA。
4.功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以Φ来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。它决定于电路元件参数和工作频率，纯电阻电路的功率因数为1(cos0=1)，纯电感电容电路的功率因数为0(cos90=0)。功率因数cosineΦ=P/S。
5.峰值因数：如右图所示，蓝色正弦波为电压波形，红色为电流波形。峰值因数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。它用来描述冲击电流。如果供电设备的峰值因数越高，表明设备抗冲击能力越强。
有功功率:在交流电路中.电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率).称为"有功功率".无功功率:在具有电感或电容的电路中.在每半个周期内.把电源能量变成磁场(或电场)能量贮存起来.然后.再释放.又把贮存的磁场(或电场)能量再返回给电源.只是进行这种能量的交换.并没有真正消耗能量.我们把这个交换的功率值.称为" 无功功率".
视在功率:在具有阻抗的交流电路中.电压有效值与电流有效值的乘积值.称为"视在功率".它不是实际做功的平均值.也不是交换能量的最大速率.只是在电机或电气设备设计计算较简便的方法.
关系:视在功率的平方=有功功率的平方+无功功率的平方视在功率S=UI 或者 S=P/COS∮ 而变压器的容量也是S=UI 因而.变压器的额定容量与额定视在功率是相等.或者说两者是等价的.如果额定容量是100kVA.那么额定视在功率也是100kVA
1、有功功率：保持电器设备正常运行所需要的电功率，也就是把电能直接转化为其他形式能量所需的电功率。在交流电中有功功率表示为：P=UIcosφP 表示有功功率 单位：瓦( W ) 千瓦( KW ) 兆瓦( MW )U 表示电压I 表示电流Cosφ 表示功率因数
2、无功功率：用于电路内部电场和磁场的交换，并且用来建立维持磁场所需要的电功率。它不对外做功，只是在电路内部进行能量转换。
(有功功率做功，无功功率不做功)无功功率用 Q 表示 单位：乏( Var ) 千乏( KVar )凡是有电磁线圈，需要建立和维持磁场的电气设备，就一定要有无功功率。例如： 40 瓦的日光灯，需要 40 瓦的有功功率，还需要 80 乏( Var )无功功率建立和维持电磁声场。
3、视在功率：即电路上的总功率。用 S 表示，单位：伏安( VA ) 千伏安( KVA )，就是交流电中电压和电流的乘积： S=UI
4、功率因数： cosφ 是衡量电器设备效率高低的一个系数。 0 ≤ cosφ ≤ 1 。是有功功率和视在功率的一个比值。 Cos φ =P/S 。φ代表电压与电流之间的相位差(相位角)。 cos φ值的大小与电器设备负荷性质有关。( 1 )纯电阻电器设备，因是直接消耗功率将电能转化为热能，就没有相位差，φ =0 cos φ =1 所以 P=S 阻性电器只消耗有功功率。( 2 )感性电器(有电感线圈的电器)相位差(相位角) 0 °<φ< 90 ° 容性电器(具有电容的电器) -90 °≤φ≤ 0 °视在功率、有功功率、无功功率、功率因数之间的关系(如图示1)： S 2 =Q 2 +P 2Cos φ =P/S结论：提高了功率因数，就降低了线路上无功功率的输出，也就降低了视在功率，节约了电能，减少了视在功率电流。
5、无功补偿的原理
无功功率过大的危害：( 1 )降低发电设备有功功率的输出。( 2 )降低电线设备的供电能力。( 3 )造成线路上电压损的增加和电能损失的增加。( 4 )造成电器设备在低功率下运行效率低下，电压
下降乃至不能正常工作。采取人为的方法设置无功补偿装置，来保证用电设备所需要的无功功率，减少线路上提供的无功功率。无功补偿是把具有容性功率的装置和感性功率负荷并联在同一线路上
6、无功补偿的方法：( 1 )集中补偿：把容性功率负荷装置集中起来对所有电器设备进行补偿的方法。( 2 )就地补偿：针对单个电器设备 我们的节电器是运用无功补偿的原理就地对单个或局部用电设备进行无功补偿，提高用电设备的功率因数，降低线路提供的无功功率，从而减少由于无功功率造成的视在功率电流形成有功损耗，达到节约用电的目的。
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
设计
电功率
整体设计
《电功率》一章是初中电学的重要内容，是初中电学知识学习的核心。而本节内容是本章的重点，学好本节内容是掌握好本章知识的关键。本节内容较多，包括：建立电功率的概念;根据P=Wt公式进行有关计算;额定功率和实际功率;电功率的测量和利用公式P=UI的计算。
本节教学可分为4部分：
1.电功率。在学生的潜意识中，常认为用电器的瓦数越大越费电，即将
消耗电能的快慢与消耗电能的多少相混淆。教学中可通过将不同瓦数的灯泡分别接入电路中进行实验现象的观察，引导 学生对实验现象进行细致的分析，使学生正确理解电功率的概念。在此基础上可通过问题引出电功率的计算，引导学生认识电功率的单位。
教材通过小资料介绍了常用“家用电器的电功率”，这些数值对很多学生来说非常陌生，应使学生通过阅读对用电器的电功率分类了解，尤其要知道哪些用电器属于大功率用电器。
2.“千瓦时”的来历。对于此知识点，教材通过公式W=Pt直接介绍“千瓦时”的来历，简单易懂。教学中可让学生推导千瓦时与焦耳的换算关系，加深对这两个单位的理解。还要让学生知道通常在哪些情况下使用公式W=Pt，并增加适量练习，以提高学生正确使用该公式求解某些问题的能力。
3.“额定功率”和“实际功率”。看似很简单的知识点，但学生接受起来却
有一定的困难，是初中电学中的难点之一。突破方法：充分利用好演示实验。实验一：分别观察同一灯泡在额定电压、略高于 额定电压和略低于额定电压这三种情况下的发光情况，三次所观察到的亮度是用电器在各实际功率下所显示出的亮度，由此得出额定电压、实际电压、额定功率和实际功率的概念;实验二：探究额定电压相同而额定功率不同的两个灯泡(“220 V 40 W”和“220 V 15 W”)并联和串联接入电压是220 V的电路中的发光情况，引导学生分析讨论两盏灯发光时的实际电压、实际功率与额定电压、额定功率的关系。最终使学生明确：用电器只有在额定电压下才能正常工作，只有用电器正常工作时实际功率才等于额定功率。灯泡的实际功率影响灯泡的亮度。
4.电功率的测量。由前面的实验学生很自然地能想到灯泡的实际电压影响了灯泡实际功率的大小，电压越大，实际功率越大。根据欧姆定律，我们还
可以知道当电阻不变时，通过灯丝的电流大小与灯泡两端的电压大小成正比，它们都直接影响灯泡的实际功率。由此可推知，电功率P与灯泡两端的电压U和灯泡中的电流I有关系，由实验证明它们之间的关系满足：P=UI。
由于下一节学生将运用伏安法直接测量小灯泡在不同电压下工作时的实际功率，所以有必要在本节教学中对伏安法测电功率进行深入讨论，为下一节实验探究留出更充裕的时间。
教学重点：
掌握电功率的概念，理解额定电压与额定功率，理解电功率和电流、电压之间的关系。
教学难点：
理解电功率和电流、电压之间的关系，能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。
课时安排：1课时
三维目标
一、知识与 技能
1.知道电功率的定义、定义式、单位;
2.理解额定电压与额定功率;
3.会用电功率的公式P=UI进行简单计算;
4.能综合运用学过的知识解决简单的电功率问题。
二、过程与方法
1.观察体验电能表铝盘转动的快慢跟用电器电功率的关系;
2.观察体验用电器的额定功率与实际功 率的关系。
三、情感态度与价值观
感受科学就在我们生活中。
课前准备
简易家庭电路示教板：接有电能表，一个保险盒，一个开关，一个15 W电灯泡和一个100 W的电灯泡(包括灯座)，一个插座;学生用稳压电源、直流电流表、电压表、导线若干、开关、额定电压为 V的小灯泡一个、节能型电灯一只(功率16 W)、教学课件等。
教学设计
方案1：实验导入
引导：学过了电能和电能表后，谁观察过电能表的转动情况?不同时刻、不同家庭的电能表转动得一样快吗?
演示实验：在电能表后分别接不同的灯泡，一只灯泡上标有“220 V 15 W”，另一只灯泡上标着“220 V 100 W”，接通电源，发现后者比较亮的灯泡电能表的转盘转动得快，而前者比较暗的转动得慢。
同是灯泡，为什么有的消耗电能快，有的消耗电能慢呢?为了描述用电器消耗电能时的这种差别，我们引入一个新的物理量——电功率。
泵轴功率和电机配置功率之间的关系
功率是设计点上原动机传给泵的功率，在实际工作时，其工况点会变化，
因此原动机传给泵的功率应有一定余量，另电机输出功率因功率因数关 系，因此经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。 轴功率余量:
0.12-0.55kw 1.3-1.5倍
0.75-2.2kw 1.2-1.4倍
3.0-7.5 kW 1.15-1.25倍
11 kW以上 1.1-1.15倍
并根据国家标准Y系列电机功率规格选配。
根据API610标准电动机的额定功率,至少应等于下面给出的额定条件下功率的百分数。
电机铭牌额定功率泵额定功率的百分数
≤22kW 125%
22-55kW115%
>55kW110%
在选取电机功率应根据ISO5199加上— 安全余量。按ISO5199的安全余量.
0.81 1.1
1.1 1.5
1.7 2.2
3.2 4
4.3 5.5
6.1 7.5 9.1 11
12.8 15
15.91 8.5
19 22
26 30
32.5 37
40 45
49 55
68 75
81 90
100 110
所需泵轴功率至(kw) 选用电机输出功率(kw)
石油化工离心泵标准的选用
一、概述
离心泵具有性能范围大、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等优点，因此在工业生产中的应用最为广泛。除高压小流量时用往复泵，计量 时用计量泵，介质含气时用旋涡泵或容积式泵，黏性介质用转子泵外，其余场合一般均选用离心泵。据统计，在石油、化工装置中，离心泵的使用量占泵总量 的 70 %～ 80 %。
离心泵按其结构可分为悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式等。
注：离心泵按其有无轴封来分，可分为有密封泵和无密封泵(也称无泄漏泵)，无密封离心泵分为磁力驱动泵和屏蔽泵。本文只对有密封泵的标准 作一剖析。
注：本表摘自API610第7版
二、常用标准说明 1. API610
API ，是美国石油协会 (American Petroleum Institute) 的简称。出版 API610 标准的目的是 为了提供一份采购规范，以便于离心泵的制造和采购。
API 610( 第七版 ) 是针对石油炼厂用离心泵提出的，其标准名为《一般炼厂用离心
泵 》 (Centrifugal Pumps for General Refinery Services) 。但实际上，使用 API610 标准 的不仅是炼油厂，石油、化工、天然气等领域均也常采用 API610 标准。为适用这一需要， 1995 年颁布的 API610( 第八版 ) 改名为 《 石油、重化学和天然气工业用离心 泵 》 (Centrifugal Pumps for Petroleum， Heavy Chemical， and Gas Industry Services) ， 并在内容上较上一版有较大的变动。
API610 对节能问题备受关注。 API610 要求制造厂和使用厂在设备的制造、选用和运行等所用环节中积极寻求创新的节能方法。 如果这种节能方法能提高效率并降低使用期的总费用而不致牺牲安全或可靠性，则应鼓励采用。另外选择设备时的评定标准应以设备在使用寿命期内的总费用为准， 而不是以设备的采购费用为准。
在石油和化工领域，采用 API610 标准的场合较多。国际标准化组织也采纳了 API610 标准，付之于标准 号 ISO/CD13709 。
目前最新版的 API610 是 2003 年发布的第 9 版，第 9 版的要求和第 8 版相比，许多方面的要求有所降低。由于泵厂 采用新版本的标准牵涉到许多模具需重新制作，因此到现在为止，泵厂生产的泵基本上还是第 6 ， 7 或第 8 版的泵。
2. ISO5199
ISO 是国际标准化组织的简
称。 ISO5199 ， Technical Specification for Centrifugal Pumps， Class Ⅱ ( 离心 泵技术规范 Ⅱ级 )， 主要依据是德国的 DIN 标准。其外形尺寸、性能符合 ISO2858 标准;底座符合 ISO3661 ;机械密封或软填料 用的空腔尺寸符合 ISO3069 ;性能试验 B 级符合 ISO3555 ， C 级符合 ISO2548 。
ISO5199( 包括等同或参照该标准的国家标准 ) 适用于卧式悬臂式离心泵，即表 1 中的 OH1 和 OH2 。符 合 ISO5199( 包括等同或参照该标准的国家标准 ) 的离心泵称为 ISO 泵。 中国的 GB5656/T ，德国的 DIN ISO5199 ，法国的 NF ISO5199 等效采用 ISO5199 ;英国 的 BS6836 等同采用 ISO5199 。
中国的 GB5662 ，德国的 DIN24256 ，英国的 BS5257 ，法国的 NF E44121 ，等效或等同采 用 ISO2858 。
3. ASME B73.1M/B73.2M
ASME 是美国机械工程师协会 (The American Society of Mechanical Engineers) 的 简称。
ASME B73.1M — 1991 Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 卧 式轴向吸入化工离心泵 ) 和 ASME B73.2M — 1991 Specification for Vertical In- line Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 立式管道化工离心泵 ) 是美国国家标准，由泵厂和化工 生产厂共同编制， ASME B73.1M 标准仅适用于底脚安装的卧式悬臂式离心泵，即表 1 中的 OH1 。 ASME B73.2M 标准适用于 立式管道离心泵，即表 1 中的 OH3 、 OH4 、 OH5 。
其余的 ASME 化工泵标准有：
ASME B73.3M — 1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 卧 式轴向吸入热塑性塑料、热固性树脂化工离心泵 )
ME B73.5M — 1995 Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal 轴向吸入无泄漏化工离心泵 ) 。
合 ASME/ANSI 标准的化工离心泵称为 ANSI 泵。 4. GB3215 中国国家标准 GB3215 — 1989 《炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件 》基 5. GB/T5656 中国国家标准 GB/T5656 — 1994 《单级、单吸化工离心泵技术条件 》参照 ISO5199 编制吸入离心泵 (16Bar) 标注、性能和尺寸》参照 ISO2858 ， GB5661 《 轴向吸入离心泵机械ISO3069 ， GB5660 《轴向吸入离心泵底座和安装尺寸 》参照 ISO3661 。水力性能试验 按和旋涡泵试验方法》的 C 级或 B 级进行 ( 参照 ISO2548 、 ISO3555) 。 SH/T3139 中国石化行业标准 SH/T3139 — 2004 《石油化工重载荷离心泵工程技术规定》由中国石化工程建设公司、中国石化集团洛阳石化工程公司、中国石化集团宁波工程有限公司参编。 SHAPI610 ，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。该标准既反映了当，又作为石化行业对 工业装置用重载荷离心泵的基本要求，适用于我国石油化工行业重载荷括重载荷离心泵的性能设计，结构设计、材料选用以及 重要零部件的合理设计及配置等多个机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应遵守的准则;还对机 组等方面提出了要求。 7. SH/T3140 中国石化行业标准 SH/T3140 — 2004 《石油化工中、轻载荷离心泵工程技术规定》由中国石化工程建设公司、中国石化集团洛阳石化工程公司、中国石化集团宁波工程有限公司参编。ISO 5199 ，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。本标准既反映了术水平，又作为石 化行业对工业装置用中、轻载荷离心泵的基本要求，适用于我国石油化工购。主要内容包括中、轻载荷离心泵性能设计、结构 设计、材料选用以及重要零部件的合理时也提出了作为机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应 遵守的输及资料准备等方面提出了要求。
三、标准选用 1. 中、轻载荷离心泵
中、轻载荷离心泵是指能全部满足以下条件的离心泵：
参数范围应同时满足： 额定排出压力 小于等于1.9MPa 泵送温度(介质温度) <225摄氏度
额定转速(汽轮机驱动时+5%) 小于等于3000r/min 额定扬程 小于等于120m 最高吸入压力 小于等于0.5MPa 悬臂泵的最大叶轮直径 小于等于333mm (1) 输送无爆炸危险性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性轻度的介质。
(2) 采用 ISO 2858 和 ISO 5199 — 1986 ，或 GB5662 和 GB/T5656 ， 或 ASME B73.心泵。 中、轻载荷离心泵一般采用 SH/T3140 标准，其在材料、设计、制造和试验等方面的要性相对 要差一些，当然价格也便宜许多。
类泵能满足一般化工用途的需要，常用于输送无爆炸危险性、毒性中度或轻度介质。美国， ITT/GOULDS 公司的 3196 系列，瑞士苏尔寿公司和大连苏尔寿泵及压缩机有限公司的泵业有限 公司的 IFW 、 IFS 系列，以及我国的 IH 系列 ( 含改进系列 ) 等均属此类泵 2. 重载荷离心泵
重载荷离心泵是指符合以下任一条件的离心泵：
(1) 除另有规定外，用于爆炸危险性介质和 / 或毒性极度和高度危害介质的场合。
(2) 用于无爆炸危险性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性轻度介质的场合，但操作条件 额定排出压力 大于1.9MPa 操作温度(介质温度) >225摄氏度
额定转速 >3000r/min 额定扬程 >120m 最高吸入压力 >0.5MPa 悬臂泵的最大叶轮直径 >333mm 载荷离心泵一般采用 SH/T3139 和 API610 标准。重载荷离心泵可靠性很高，一般要求连件)。其涉及的泵型涵盖了三大类泵，即悬臂式 (Overhung) 、两端支撑式 (Between Be(Vertical Suspended) ，如表 1 。其中 OH1 、 OH4 、 OH5 只有当买方指定和制造厂业供。
国 FLOWSERVE 公司的 SVCN7( 单级卧式泵 ) ， ITT/GOULDS 公司的 3700( 单级卧式 泵 司和大连苏尔寿泵及压缩机有限公司的 ZA 、 ZE 、 ZF 、 ZU( 单级卧式 泵 ) 、 ETL 原泵业有限公司的 UCW( 单级卧式泵 ) ，沈阳水泵厂的 SJA( 单级卧式泵 ) 等系 列均属其版次不一定全是第 8 版的。
3. 如何选用离心泵标准
不同标准的离心泵，其价格和可靠性有较大的差别。除业主或专利商特别指定需采用重载荷离心泵的场合外，其余场合应根据装置特点和工况条件 来选用离心泵的标准，做到既经济实用，又能满足装置和工况的要求。表 2 给出了石化行业离心泵标准的选用判据，供参考。
表2 石化行业离心泵标准的选用判据
条件1 超出以下参数范围的场合：
吸入压力≤0.5MPa(G)，排出压力≤1.9MPa (G)，介质温度<225℃，额定扬程≤120m，悬臂泵的最大叶轮直径 ≤333mm
条件2 泵送爆炸危险性介质的场合
条件3 泵送毒性极度或高度危害介质的场合
条件4 不设备用泵，且对泵的可靠性要求较高的场合
条件5 业主或专利商特别指定需采用重载荷离心泵的场合
判据 1. 符合条件1，或条件2，或条件3，或条件4，或条件5时，宜选用重载荷离心泵标准，即 “SH/T 3139+API 610”。
2. 除此，为降低设备采购费用，宜选用中、轻载荷离心泵标准，即“SH/T 3140+ISO 5199”，或“ SH /T 3140 + GB/T 5656 ”，或“ SH/T 3140 + ASME B73.1M/B73.2M ”。
注：SH/T3139和SH/T3140是石化行业的工程技术规定，主要引用国际标准API610和OSO5199，并结合中国石油化工 行业的特点，对API610或ISO5199未明确的内容，以及某些有争议的条款补充或指定了一些新的规定。
要说功率放大器的原理，我们还是先来看看功率放大器的组成：射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。 射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。
功率放大器原理
高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在 “低频电子线路” 课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。
高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外，又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高，理论上可达100%，但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进，使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小，则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。
我们已经知道，在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率，必须采用低频功率放大器，而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高，但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大，决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低，但相对频带宽度却很宽。例如，自20至 20000 Hz，高低频率之比达 1000倍。因此它们都是采用无调谐负载，如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz)，但相对频带很窄。例如，调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为 10 kHz，如中心频率取为 1000 kHz，则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高，则相对频宽越小。因此，高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点，使得这两种放大器所选用的工作状态不同：低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。
近年来，宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器，它不采用选频网络作为负载回路，而是以频率响应很宽的传输线作负载。这样，它可以在很宽的范围内变换工作频率，而不必重新调谐。综上所述可见，高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大，效率高;它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同，因而负载网络和工作状态也不同。
高频功率放大器的主要技术指标有：输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度(或信号失真度)等。这几项指标要求是互相矛盾的，在设计放大器时应根据具体要求，突出一些指标，兼顾其他一些指标。例如实际中有些电路，防止干扰是主要矛盾，对谐波抑制度要求较高，而对带宽要求可适当降低等。功率放大器的效率是一个突出的问题，其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。
为了提高放大器的工作效率，它通常工作在乙类、丙类，即晶体管工作延伸到非线性区域。但这些工作状态下的放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数大，不能采用谐振回路作负载，因此一般工作在甲类状态;采用推挽电路时可以工作在乙类。高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小，可以采用谐振回路作负载，故通常工作在丙类，通过谐振回路的选频功能，可以滤除放大器集电极电流中的谐波成分，选出基波分量从而基本消除了非线性失真。所以，高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态，不能用线性等效电路分析，工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。这种分析方法的物理概念清楚，分析工作状态方便，但计算准确度较低。
以上讨论的各类高频功率放大器中，窄带高频功率放大器：用于提供足够强的以载频为中心的窄带信号功率，或放大窄带已调信号或实现倍频的功能，通常工作于乙类、丙类状态。宽带高频功率放大器：用于对某些载波信号频率变化范围大得短波，超短波电台的中间各级放大级，以免对不同fc的繁琐调谐。通常工作于甲类状态。
功率放大器原理图
功率放大器原理图一
功率放大器原理图二
功率放大器原理图三
电源网讯 功率MOSFET具有导通电阻低、负载电流大的优点，因而非常适合用作开关电源(switch-mode powersupplies，SMPS)的整流组件，不过，在选用MOSFET时有一些注意事项。功率MOSFET和双极型晶体管不同，它的栅极电容比较大，在导通之前要先对该电容充电，当电容电压超过阈值电压(VGS-TH)时MOSFET才开始导通。因此，栅极驱动器的负载能力必须足够大，以保证在系统要求的时间内完成对等效栅极电容(CEI)的充电。
在计算栅极驱动电流时，最常犯的一个错误就是将MOSFET的输入电容(CISS)和CEI混为一谈，于是会使用下面这个公式去计算峰值栅极电流。 I = C(dv/dt) 实际上，CEI的值比CISS高很多，必须要根据MOSFET生产商提供的栅极电荷(QG)指标计算。
QG是MOSFET栅极电容的一部分，计算公式如下： QG = QGS + QGD + QOD 其中：
QG--总的栅极电荷 QGS--栅极-源极电荷
QGD--栅极-漏极电荷(Miller) QOD--Miller电容充满后的过充电荷
典型的MOSFET曲线如图1所示，很多MOSFET厂商都提供这种曲线。可以看到，为了保证MOSFET导通，用来对CGS充电的VGS要比额定值高一些，而且CGS也要比VTH高。栅极电荷除以VGS等于CEI，栅极电荷除以导通时间等于所需的驱动电流(在规定的时间内导通)。用公式表示如下：QG = (CEI)(VGS) IG = QG/t导通 其中：
● QG 总栅极电荷，定义同上。 ● CEI 等效栅极电容 ● VGS 删-源极间电压
● IG 使MOSFET在规定时间内导通所需栅极驱动电流
图1 以往的SMPS控制器中直接集成了驱动器，这对于某些产品而言非常实用，但是，由于这种驱动器的输出峰值电流一般小于1A，所以应用范围比较有限。另外，驱动器发出的热还会造成电压基准的漂移。随着市场对“智能型”电源设备的呼声日渐强烈，人们研制出了功能更加完善的SMPS控制器。这些新型控制器全部采用精细的CMOS工艺，供电电压低于12V，集成的MOSFET驱动器同时可作为电平变换器使用，用来将TTL电平转换为MOSFET驱动电平。TC4427A为例，该器件的输入电压范围(VIL =0.8V，VIH = 2.4V)和输出电压范围(与最大电源电压相等，可达18V)满足端到端(rail-to-rail)输出的要求。
抗锁死能力是一项非常重要的指标，因为MOSFET一般都连接着感性电路，会产生比较强的反向冲击电流。TC4427型MOSFET驱动器的输出端可以经受高达0.5A的反向电流而不损坏，性能不受丝毫影响。另外一个需要注意的问题是对瞬间短路电流的承受能力，对于高频SMPS尤其如此。瞬间短路电流的产生通常是由于驱动电平脉冲的上升或下降过程太长，或者传输延时过大，这时高压侧和低压侧的MOSFET在很短的时间里处于同时导通的状态，在电源和地之间形成了短路。瞬间短路电流会显着降低电源的效率，使用专用的MOSFET驱动器可以从两个方面改善这个问题：
1.MOSFET栅极驱动电平的上升时间和下降时间必须相等，并且尽可能缩短。TC4427型驱动器在配接1000pF负载的情况下，脉冲上升时间tR和下降时间tF大约是25ns。其他一些输出峰值电流更大的驱动器的这两项指标还可以更短。
2.驱动脉冲的传播延时必需很短(与开关频率匹配)，才能保证高压侧和低压侧的MOSFET具有相等的导通延迟和截止延迟。例如，TC4427A型驱动器的脉冲上升沿和下降沿的传播延迟均小于2ns(如图2)。这两项指标会因电压和温度不同而变化。Microchip公司的产品在这项指标上已经跻身领先位置(同类产品此项指标至少要大4倍，集成在SMPS控制器中的驱动器这项指标更不理想)。以上这些问题(直接关系到成本和可靠性)在独立的、专用的驱动器中都已得到了比较好的处理，但是在集成型器件或传统的分立器件电路中却远未如此。 典型应用
便携式计算机电源，图3为一个高效率同步升压变换器的电路，其输入电压范围是5V至30V，可以与AC/DC整流器
(14V/30V)相连，也可以用电池供电(7.2V至10.8V)。
图3 图3中的TC1411N是一种低压侧驱动器，TC1411N的输出峰值电流为1A，由于使用+5V供电，可以降低因栅极过充电引起的截止延时。TC4431是高压侧驱动器，输出峰值电流可达1.5A。用这两种器件驱动的MOSFET可以承受持续30ns、大小为10A的漏极电流。 台式电脑电源
图4为一种台式电脑的电源电路，其中的同步降压变换器一般用于CPU的供电，其输出电流一般不低于6A。这种电路可以提供大小可调的电压，而目前常见的分立器件电源却做不到。图4的电路要比图3简单些，TC4428A在这里用作高压侧和低压侧的驱动器，并且共享电源VDD;为了降低成本，电路中使用了N沟道MOSFET。 TC4428A的输出能力较强，用它驱MOSFET可以承受持续25ns、大小为10A的漏极电流。
图4 功率MOSFET以其导通电阻低和负载电流大的突出优点，已经成为SMPS控制器中开关组件的最佳选择，专用MOSFET驱动器的出现又为优化SMPS控制器带来了契机。那些与SMPS控制器集成在一起的驱动器只适用于电路简单、输出电流小的产品;而那些用分立的有源或无源器件搭成的驱动电路既不能满足对高性能的要求，也无法获得专用单片式驱动器件的成本优势。专用驱动器的脉冲上升延时、下降延时和传播延迟都很短暂，电路种类也非常齐全，可以满足各类产品的设计需要。
大功率开关电源中功率MOSFET的驱动技术 [出处/作者]：Microchip Technology公司
功率MOSFET具有导通电阻低、负载电流大的优点，因而非常适合用作开关电源(switch-mode power supplies，SMPS)的整流组件，不过，在选用MOSFET时有一些注意事项。
功率MOSFET和双极型晶体管不同，它的栅极电容比较大，在导通之前要先对该电容充电，当电容电压超过阈值电压(VGS-TH)时MOSFET才开始导通。因此，栅极驱动器的负载能力必须足够大，以保证在系统要求的时间内完成对等效栅极电容(CEI)的充电。
在计算栅极驱动电流时，最常犯的一个错误就是将MOSFET的输入电容(CISS)和CEI混为一谈，于是会使用下面这个公式去计算峰值栅极电流。
I = C(dv/dt)
实际上，CEI的值比CISS高很多，必须要根据MOSFET生产商提供的栅极电荷(QG)指标计算。
QG是MOSFET栅极电容的一部分，计算公式如下：
QG = QGS + QGD + QOD
其中：
QG--总的栅极电荷
QGS--栅极-源极电荷
QGD--栅极-漏极电荷(Miller)
QOD--Miller电容充满后的过充电荷
典型的MOSFET曲线如图1所示，很多MOSFET厂商都提供这种曲线。可以看到，为了保证MOSFET导通，用来对CGS充电的VGS要比额定值高一些，而且CGS也要比VTH高。栅极电荷除以VGS等于CEI，栅极电荷除以导通时间等于所需的驱动电流(在规定的时间内导通)。
用公式表示如下：
QG = (CEI)(VGS)
IG = QG/t导通
其中：
● QG 总栅极电荷，定义同上。
● CEI 等效栅极电容
● VGS 删-源极间电压
● IG 使MOSFET在规定时间内导通所需栅极驱动电流
图1
以往的SMPS控制器中直接集成了驱动器，这对于某些产品而言非常实用，但是，由于这种驱动器的输出峰值电流一般小于1A，所以应用范围比较有限。另外，驱动器发出的热还会造成电压基准的漂移。
随着市场对“智能型”电源设备的呼声日渐强烈，人们研制出了功能更加完善的SMPS控制器。这些新型控制器全部采用精细的CMOS工艺，供电电压低于12V，集成的MOSFET驱动器同时可作为电平变换器使用，用来将TTL电平转换为MOSFET驱动电平。以TC4427A为例，该器件的输入电压范围(VIL = 0.8V，VIH = 2.4V)和输出电压范围(与最大电源电压相等，可达18V)满足端到端(rail-to-rail)输出的要求。
抗锁死能力是一项非常重要的指标，因为MOSFET一般都连接着感性电路，会产生比较强的反向冲击电流。TC4427型MOSFET驱动器的输出端可以经受高达0.5A的反向电流而不损坏，性能不受丝毫影响。
另外一个需要注意的问题是对瞬间短路电流的承受能力，对于高频SMPS尤其如此。瞬间短路电流的产生通常是由于驱动电平脉冲的上升或下降过程太长，或者传输延时过大，这时高压侧和低压侧的MOSFET在很短的时间里处于同时导通的状态，在电源和地之间形成了短路。瞬间短路电流会显着降低电源的效率，使用专用的MOSFET驱动器可以从两个方面改善这个问题：
1.MOSFET栅极驱动电平的上升时间和下降时间必须相等，并且尽可能缩短。TC4427型驱动器在配接1000pF负载的情况下，脉冲上升时间tR和下降时间tF大约是25ns。其他一些输出峰值电流更大的驱动器的这两项指标还可以更短。
图2
2.驱动脉冲的传播延时必需很短(与开关频率匹配)，才能保证高压侧和低压侧的MOSFET具有相等的导通延迟和截止延迟。例如，TC4427A型驱动器的脉冲上升沿和下降沿的传播延迟均小于2ns(如图2)。这两项指标会因电压和温度不同而变化。Microchip公司的产品在这项指标上已经跻身领先位置(同类产品此项指标至少要大4倍，集成在SMPS控制器中的驱动器这项指标更不理想)。
以上这些问题(直接关系到成本和可靠性)在独立的、专用的驱动器中都已得到了比较好的处理，但是在集成型器件或传统的分立器件电路中却远未如此。
典型应用
便携式计算机电源
图3为一个高效率同步升压变换器的电路，其输入电压范围是5V至30V，可以与AC/DC整流器(14V/30V)相连，也可以用电池供电(7.2V至10.8V)。
图3
图3中的TC1411N是一种低压侧驱动器，TC1411N的输出峰值电流为1A，由于使用+5V供电，可以降低因栅极过充电引起的截止延时。TC4431是高压侧驱动器，输出峰值电流可达1.5A。用这两种器件驱动的MOSFET可以承受持续30ns、大小为10A的漏极电流。
台式电脑电源
图4为一种台式电脑的电源电路，其中的同步降压变换器一般用于CPU的供电，其输出电流一般不低于6A。这种电路可以提供大小可调的电压，而目前常见的分立器件电源却做不到。
图4的电路要比图3简单些，TC4428A在这里用作高压侧和低压侧的驱动器，并且共享电源VDD;为了降低成本，电路中使用了N沟道MOSFET。 TC4428A的输出能力较强，用它驱MOSFET可以承受持续25ns、大小为10A的漏极电流。
图4
功率MOSFET以其导通电阻低和负载电流大的突出优点，已经成为SMPS控制器中开关组件的最佳选择，专用MOSFET驱动器的出现又为优化SMPS控制器带来了契机。那些与SMPS控制器集成在一起的驱动器只适用于电路简单、输出电流小的产品;而那些用分立的有源或无源器件搭成的驱动电路既不能满足对高性能的要求，也无法获得专用单片式驱动器件的成本优势。专用驱动器的脉冲上升延时、下降延时和传播延迟都很短暂，电路种类也非常齐全，可以满足各类产品的设计需要。
