在直流电路中,谈不上区分什么“有功功率”和“无功功率”,因为直流电路中电压和电 流总是一起变动的,谈不上什么“相位差”;在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;一种是有功功率,一种是无功功率。
有功功率又称为“平均功率”,是用电设备实际消耗的功率(也是带动发电机的原动机需 要提供的功率),也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。P= UI cosφ 。比如:5.5 千瓦的电动机就是把 5.5 千瓦的电能转换为机械能。
无功功率 率 Q= UI sinφ ,单位为乏(Var)。最简单地讲,无功功率没有什么物理意义。因为 可以说,它与原动机需要输入的功率(关系到每小时消耗多少钱的煤)、负载实际消耗的功率 无关。那么我们是不是就不需要这个定义了呢?当然不是,没有了无功功率,就是说错误!未定义书签。φ = 0sin ,也就是说,∠ Φ −φiu = 0)( ,所有负载都是电阻性质。所以,只要是交 流电路中有发电机、变压器等感性元件或者电容器这样的容性元件,就会使电压与电流出现 相位差,就会出现无功功率。
其实电源提供的是电压而不是电流,电流的性质是由负载自身决定的。当接入的负载呈 感性时,电流的相位就滞后于电压。假设电源电压为 100V,需要带动一个 100W(指有功功 率)的电动机,那么,是不是只需要提供 1A 的电流就可以了呢?当然不是,如果功率因数 角为 60 度的话,那么要达到额定功率, )
也就是说,不考虑其它损耗的 话,带动发电机的原动机其输入功率只提供了 100W(只将 100W 的机械能转换为了电能), 结果是发电机发出了 100V 的电压,线路上产生了 2A 的电流,最终带动了 100W 的电动机。交流电路中的“有功功率”对应直流电路中的“功率”,而交流电路中的“无功功率、“视在 功率”、“复功率”等只是个概念,不要以直流电路中的概念模式去理解它们。
无功功率本身不耗电。但因为无功功率的存在(准确地说,是因为交流电路中电压与电 流之间出现了相位差),导致传输相同大小的功率时,线路上的电流比φu = φ时线路上流过的 电流大。而线路是有电阻的,额外增大的电流带来线路损耗,所以要减少无功功率,一般用 电容器进行‘无功补偿’;但不管怎么补偿,对于一个元件来说,总是固定地把流入自身的电 流与线路上的电压‘拉开’固定的角度(元件自身的阻抗角)。所以,无功补偿是为了减少线 路损耗、从而不至于使线路电压过低,而不是为了使变压器等元件不‘消耗’无功