400Hz中频电源用于飞机地面供电、航空仪表测试和机载设备检修。航空交流负载中有不少感性负载，例如电动机、陀螺马达、自整角机、旋转变压器和电磁阀线圈。这类负载在运行中不仅消耗有功功率，还占用无功功率。计算400Hz中频电源的负载功率时，需要以视在功率为准，不能只看有功功率。

400Hz条件下的感性负载与工频负载差异

400Hz电源的频率高于普通工频电源。电感元件的感抗与频率成正比，频率越高，感抗越大。同一线圈在400Hz下的感抗是50Hz下的八倍。在同样电流下，无功电压降更大，无功功率占比高。航空电源设计要求电源容量中包含无功分量，这是由负载特性和频率特性共同决定的。

有功功率、无功功率与视在功率的数学关系

有功功率P表示负载消耗并转换成机械能、热能或光能的功率，单位是千瓦。无功功率Q表示负载从电源吸收并周期性返回的那部分功率，单位是千乏。它维持电感中的磁场，不产生机械输出。视在功率S是电源实际供给的总功率，单位是千伏安。三者的关系满足公式：S等于P的平方加Q的平方再开根号。功率因数等于P除以S。感性负载的功率因数小于1，所以S总是大于P。

为何不能省略无功功率

许多设备故障来自容量选择偏小。只按有功功率kW来选电源，会使电源输出电流大于额定电流。视在功率决定电流的大小。电流流过导线和开关时产生热量。热量与电流的平方成正比。无功功率越大，电流越大，温升越高。长期运行会使绝缘老化，接头氧化，最终导致短路或烧毁。所以无功功率必须计入。

航空感性负载的视在功率计算要点

计算前先确认电源电压和相数。航空常用三相115伏每相200伏，400赫兹。测量线电压和线电流。单相负载视在功率等于电压乘以电流。三相负载视在功率等于根号三乘以线电压乘以线电流。功率因数需要从仪表读取。没有仪表时，可以查看设备说明书。不一样的负载的功率因数不一样的。表1给出有功功率为10千瓦时，不一样的功率因数对应的视在功率和线电流。线电压按200伏计算。

从表中可以看出，同样是有功功率10千瓦，功率因数从0.8下降到0.5时，线电流从36.1安增大到57.7安。电流增加意味着电缆截面、断路器额定值、接触器容量都要按更大的值选择。如果只按10千瓦配线，实际电流已经超出导线载流量，线路会过热。

感性负载启动过程的无功冲击

航空电动机和变压器在启动时存在冲击电流。交流异步电动机启动瞬间转差率最大，感抗较小，电流很大。这时功率因数很低，无功功率急剧增加。400Hz电源的过载能力通常有限。电源额定容量按稳态负载计算后，还要校核对峰值电流的承受能力。有些机载设备频繁启动，冲击电流反复出现，对电源的功率器件造成热应力。这类工况下，视在功率的裕度要比一般情况更大。

多负载组合时的视在功率合成

一个电源同时给多个感性负载供电时，总功率不能直接把各负载的视在功率相加。因为各负载的功率因数角不一样的。正确的做法是分别计算每个负载的有功功率和无功功率，把所有有功功率相加，所有无功功率相加，最后用公式算出总视在功率。这样得到的结果才符合实际。现场也可以直接测量电源输出端的总电压和总电流，计算总视在功率。这两种方法都可以帮助确定400Hz中频电源的实际负载量。

测量仪表的选用与读取

在维护工作中，使用真有效值数字功率计测量400Hz电压和电流。普通工频表计在400Hz下误差较大，不适合使用。功率计可以同时显示电压、电流、有功功率、功率因数和视在功率。读取数据时要注意保持负载处于正常工作状态。对于间歇工作的设备，需要记录一个工作周期内的平均值和最大值。这组数据用于判断电源是否能满足要求。

400Hz中频电源的容量标定

山东运电气有限公司生产的400Hz中频电源，其额定容量采用千伏安标注。这表示设备能够输出的最大视在功率。用户在选型时，先按上文所述方法计算出负载的总视在功率，再结合冲击电流的情况，选择容量接近或略大的电源型号。该公司的产品资料中会列出额定电压、额定频率、额定容量、功率因数范围等参数。这些参数可以直接用于与负载计算数据进行对比。

航空地面维护中，感性负载种类多，功率因数分散。为了获得准确的实际报价，需要把负载清单和工况说明提供给厂家。可以查看网页上方的联系电话，与山东运电气有限公司直接沟通。厂家会根据负载类型和容量要求给出对应的设备配置和价格。