有功功率又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,对电动机来说是指它的出力,以字母P表示,单位为千瓦(kW)。 无功功率:在具有电感(或电容)的电路里,电感(或电容)在半周期的时间里把电源的能量变成磁场(或电场)的能量贮存起来,在另外半周期的时间里又把贮存的磁场(或电场)能量送还给电源。它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率,以字母Q表示,单位干乏(kvar)。 视在功率:在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫视在功率,以字母S或符号Ps表示,单位为千伏安(kVA)。有功功率、无功功率、视在功率三者关系可以用功率三角形表示(见图):
交流电通到电炉子上,电能就变成热能跑掉了,这是纯电阻电路,电能做了有益于我们的事情,广大群众表示欢迎,我们称这为有功。电能通到线圈上或者电容上,貌似木有产生什么有益举动,我们称这为无功。
好吧,既然无功,那是否无用?马克思说要辩证的看问题,无功的用处是大大的,是我们看不见的隐蔽战线。电动机的励磁线圈,变压器的线圈都是无功消耗大户,电流这线圈里产生了磁场,没了无功,这些设备如何运转?不但不能消灭无功,我们甚至还要补偿我们用掉的无功。我们再用向量来解释无功补偿这个问题。交流电包括了电流量和电压量,这二位在出门前速度和方向都是一样的。两个人遇见了电炉子这等纯电阻元件,毫不畏惧,携手走过。后来走着走着遇见了电感这个恶人,电流惧怕电感(右手螺旋法则学过哇,电流通过电感线圈产生了磁力),电压表示毫无压力的通过。此时二人就有了差别,电流比电压落后了,表现就是电流滞后,向量图表示上差了一个φ。好吧,此时二人还是向前走,遇见了电容大侠,电压表示惧怕,电流表示毫无压力(电容是通交流阻直流),此时由于电压被电容绊了一下脚,电流顺利的追赶上了电压的步伐,二者的差别缩小。我们的用电设备中,电感类设备很多!别告诉我你列举不出来,好吧,还是我来列举。
比如:每个工厂几乎都有的电动机,它的线圈部分就是纯电感。还有我们常常看见的变压器,甚至是家里的灯管等等。这些用电设备大大的阻碍了电流的步伐,所以大型工厂都要求安装无功补偿设备,其实也就是安装电容,目的是要把电流和电压所差的相位角补回来。电网中,能对外做功的功率,消耗了,离开了电网的功率,就是有功功率。电网中,维持非电阻性设备的正常运行,典型的就是电动机,它需要建立始终存在的磁场,来维持电机的运行,建立磁场需要功率(能量),但是这个功率(能量)不会被消耗,它始终在电网中存在,这样的功率(能量),就是无功功率。无功功率不是无用的功率,仅仅是不被消耗的功率!电网中存在的无功功率较大,是传输的有功功率的1.3倍!是维持电网运行和安全的重要因素之一。
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原文标题:什么是无功功率?什么是视在功率?
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