有功功率,无功功率,视在功率各是什么含义?
有功功率:在交流电路中,每个瞬时的有功功率是不同的,且不断变化,一般用平均有功功率(一个周期内功率的平均值)来度量电路中消耗能量的情况。
对于单相交流电路,计算公式为:P=UIcosΦ
式中:
P—有功功率(瓦)
U—交流电压有效值(伏)
I— 交流电流有效值(安)
cosΦ—负载的功率因数。
有功功率的单位是瓦(W)或千瓦(KW)、兆瓦(MW)。 当负载为纯电阻时,电压与电流相位相同,Φ=0°,cosΦ=1,电阻消耗的功率全部是有功功率(P=UI)。
当负载是纯电感或纯电容时,电压和电流的相位差Φ=90°,cosΦ=0,有功功率P=0,所以纯电感或纯电容负载是不消耗有功功率的。
无功功率:为了衡量交换能量的情况,人们用能量交换过程中功率的最大值(即瞬时功率的最大值)来表示无功功率。
根据公式推导,无功功率Q的计算公式为:Q=UIsinΦ
式中:sinΦ—交流电压与电流相位差的正弦值。
无功功率的单位是乏(var)或千乏(Kvar)、兆乏(Mvar)。
当负载为纯电感或纯电容时,Φ=90°,sinΦ=1,所以Q=UI,即只有无功功率而不消耗有功。当负载为纯电阻时,Φ=0°,sinΦ=0,所以Q=0,即只消耗有功功率而不需要无功。
视在功率:在一般交流电路中,输送的电功率中即有有功成分,又有无功成分,因此其电压有效值与电流有效值的乘积,即不是有功功率,也不是无功功率,而是它们的合成量,这个合成量就叫视在功率,用字母S表示
S=UI
视在功率的单位为伏安(VA),或千伏安(KVA)、兆伏安(MVA)。
交流发电设备都是按照规定的电压和电流进行设计和使用的,所以有时用视在功率表示设备的容量是比较方便的,例如变压器的容量就是指它的视在功率。
视在功率S、有功功率P、无功功率Q三者之间的数量关系,恰好相当于直角三角形的三边关系,S相当于斜边,P和Q相当于两条直角边,称为功率三角形。
其换算公式如下:
S²=Q²+P²
cosΦ=P/S,由此可见:功率因数cosΦ可以定义为负载消耗的有功功率与其视在功率的比值,它表征了负载消耗的有功功率在视在功率中所占比例。
2022-10-15
无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功,才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后,不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功,而且还要吸收无功功率建立磁场。
视在功率是P平方+Q平方=S平方
视在功率、有功功率和无功功率构成一个直角三角形,我们称为功率三角形
P=S�6�1cosφ�8�3= √3UIcosφ�8�3
Q= S�6�1sinφ = √3UIsinφ�8�3
S=√3UI
相位角φ:为有功功率与视在功率的夹角,称为力率角或功率因数角,cosφ 表示 有功功率P和视在功率S的比值,称为力率或功率因数。 三者的关系: