电工技术|有功和无功之间的关系

水电之家讯：修水利需要挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，目的是将土运到大堤上（有功功率由发电机经线路到用户消耗掉），竹筐不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？（无功用于建立和维持磁场，将电能转换为磁场能，由磁场能转换为电能，例如变压器一次线圈里是电路，只存在电的联系，通过只有磁路联系的铁芯，将电能转换为磁场能，再由铁芯和二次线圈将磁场能转换为电能）。

什么是有功功率?有功功率(P)是指保持设备运行所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能，光能，热能等)的电功率。

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，带动水泵抽水或脱粒机脱粒。

无功功率过高的缺点

1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致系统容量下降；

2）无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加；

3）使线路的压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。



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，这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。我国对电力客户的用电，规定了必须达到的功率因数标准。



有功可以直接测量；有功与无功混在一起，无法直接区分开来，可以通过功率因数表测量。

什么是无功功率?

无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率，不表现对外做功。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。



为什么功率分有功功率与无功功率?

请查看下表：

从表中可以看出，电路中仅有电阻，电压与电流是不会有相位差，有功功率即为全功率。但是，实际的用电设备中，还存在着电感、电容元件，使得电压与电流有相位差，从而有有功与无功之分。

其计算公式如下：

有功功率与无功功率的关系

电机运行时所需的旋转磁场，就是靠无功功率来建立和维护的。有了旋转的磁场，才能使转子转动，带动机械的运行，从而实现电能转换为机械能。

变压器的工作也需要无功功率，使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压。

举一个简单的例子说明：

把有功看作面粉，把无功看作水。

通过水的帮助，面粉转化成各种各样的食物。

类似的，“有功”在“无功”的帮助下，进行做功完成能量的转化。

有功与无功，缺一不可

凡是有电磁线圈的电气设备运行时都需要建立磁场，而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率。

没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作，所有设备中的磁场无法建立，电气设备也就不会运行。

因此供电系统中除了对用户提供有功功率，还要提供无功功率，两者缺一不可，否则电气设备将无法运行。

水电之家为您提供最全面的管材,管件,水电,电线,电工,管材水电品牌的装修知识点和各种管材水电的导购与在线购买服务,拥有最便宜的管材水电价格和最优质的售后服务,每天都有秒杀的抢购活动哦！敬请登陆水电之家：http://shuidian.jc68.com/