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有功功率和無功功率與視在功率的關系及計算公式
有功功率和無功功率與視在功率的關系及計算公式
來源: 未知 發布日期:2017-07-22 09:08 點擊數:未知
    在電力系統中,我們經常用到有功功率和無功功率,那么什么是有功功率和無功功率呢?
 
    有功功率
 
    電能用于做功被消耗,它們轉化為熱能、光能、機械能或化學能等,稱為有功功率;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,以字母P表示,單位瓦特。
 
    無功功率
 
    許多用電設備均是根據電磁感應原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率,因此,所謂的"無功"并不是"無用"的電功率,只不過它的功率并不轉化為機械能、熱能而已;因此在供用電系統中除了需要有功電源外,還需要無功電源,兩者缺一不可。
 
    在R、L串聯電路中,電路的有功功率等于總電壓有效值U與電流有效值I的乘積再乘以功率因數COS∮。即P=UI COS∮
 
    電路中的無功功率等于感抗壓降有效值UL與電流有效值I的乘積,即QL=ULI
 
    在電阻電路中,電源輸出的能量全部被電阻消耗,也就是是說,電阻吸收有功功率。在電感電路中,電感不消耗能量,在電感和電源之間進行著能量互換,即電感吸收無功功率。因此,在電阻和電感串聯的電路中,既有能量的消耗又有能量的轉換,既有功功率,又有無功功率。
 
    有功功率P的單位是瓦(W)或千瓦(KW);
 
    無功功率QL的單位乏(Var)或者千乏(KVar)
 
    上面我們說了有功功率和無功功率,但是在R、L串聯電路中,總電壓的有效值U與總電流的有效值I的乘積,既不是有功功率,也不是無功功率。我們把它叫做視在功率,用符號S表示S=UI
 
    為了與有功功率和無功功率相區別,視在功率用伏安(VA)或千伏安(KVA)做單位。交流發電設備都是按照規定的額定電壓和電流來設計和使用的,所以用視在功率表明設備的容量是比較方便的。一般所說的發電機、變壓器的容量,就是指它們的視在功率說的,例如變壓器的額定容量為1600千伏安。那么視在功率、有功功率和無功功率之間有什么關系呢?
 
    視在功率、有功功率和無功功率之間關系
 
    由三者的公式可以推算出,S、P、QL之間的關系可以用一個直角三角形來表示,叫做功率三角形,如下圖
 
    功率三角形
 
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    上圖中的¢角是R、L電路中以,總電壓與電流之間的相位差,又是功率三角形中視在功率S與有功功率P之間的夾角,因此,在R、L串聯電路中,也可以從功率三角形中求得總電壓與電流之間的相位差。視在功率、有功功率和無功功率雖然都叫做功率,但三者之間所代表的意義不同,所以采用了不同的單位。
 
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