有功功率又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恒定值,功率在一個周期內的平均值叫做有功功率,它是指在電路中電阻部分所消耗的功率,對電動機來說是指它的出力,以字母P表示,單位為千瓦(kW)。 無功功率:在具有電感(或電容)的電路里,電感(或電容)在半周期的時間里把電源的能量變成磁場(或電場)的能量貯存起來,在另外半周期的時間里又把貯存的磁場(或電場)能量送還給電源。它們只是與電源進行能量交換,并沒有真正消耗能量。我們把與電源交換能量的振幅值叫做無功功率,以字母Q表示,單位干乏(kvar)。 視在功率:在具有電阻和電抗的電路內,電壓與電流的乘積叫視在功率,以字母S或符號Ps表示,單位為千伏安(kVA)。有功功率、無功功率、視在功率三者關系可以用功率三角形表示(見圖):
交流電通到電爐子上,電能就變成熱能跑掉了,這是純電阻電路,電能做了有益于我們的事情,廣大群眾表示歡迎,我們稱這為有功。電能通到線圈上或者電容上,貌似木有產生什么有益舉動,我們稱這為無功。
好吧,既然無功,那是否無用?馬克思說要辯證的看問題,無功的用處是大大的,是我們看不見的隱蔽戰線。電動機的勵磁線圈,變壓器的線圈都是無功消耗大戶,電流這線圈里產生了磁場,沒了無功,這些設備如何運轉?不但不能消滅無功,我們甚至還要補償我們用掉的無功。我們再用向量來解釋無功補償這個問題。交流電包括了電流量和電壓量,這二位在出門前速度和方向都是一樣的。兩個人遇見了電爐子這等純電阻元件,毫不畏懼,攜手走過。后來走著走著遇見了電感這個惡人,電流懼怕電感(右手螺旋法則學過哇,電流通過電感線圈產生了磁力),電壓表示毫無壓力的通過。此時二人就有了差別,電流比電壓落后了,表現就是電流滯后,向量圖表示上差了一個φ。好吧,此時二人還是向前走,遇見了電容大俠,電壓表示懼怕,電流表示毫無壓力(電容是通交流阻直流),此時由于電壓被電容絆了一下腳,電流順利的追趕上了電壓的步伐,二者的差別縮小。我們的用電設備中,電感類設備很多!別告訴我你列舉不出來,好吧,還是我來列舉。
比如:每個工廠幾乎都有的電動機,它的線圈部分就是純電感。還有我們常常看見的變壓器,甚至是家里的燈管等等。這些用電設備大大的阻礙了電流的步伐,所以大型工廠都要求安裝無功補償設備,其實也就是安裝電容,目的是要把電流和電壓所差的相位角補回來。電網中,能對外做功的功率,消耗了,離開了電網的功率,就是有功功率。電網中,維持非電阻性設備的正常運行,典型的就是電動機,它需要建立始終存在的磁場,來維持電機的運行,建立磁場需要功率(能量),但是這個功率(能量)不會被消耗,它始終在電網中存在,這樣的功率(能量),就是無功功率。無功功率不是無用的功率,僅僅是不被消耗的功率!電網中存在的無功功率較大,是傳輸的有功功率的1.3倍!是維持電網運行和安全的重要因素之一。
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原文標題:什么是無功功率?什么是視在功率?
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