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无功功率

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'''无功功率'''是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。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9c8413d59bf627e05?cota=4&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 有功功率、无功功率和视在功率该怎么计算?],快资讯网,2019-05-18 </ref>

=='''简介'''==

在交流电路中,凡是具有电感性或电容性的元件,在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此,在交流电每个周期内的上半部分(瞬时功率为正值)时间内,它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场;而下半部分(瞬时功率为负值)的时间内,其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此,在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说,电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换,而并不消耗功率。

为了反映以上事实并加以表示,将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率,简称“无功”,用“Q”表示。单位是乏(Var)或千乏(KVar)。

无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率,它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。

实际工作中,凡是有线圈和铁芯的感性负载,它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率,电动机和变压器就不能建立工作磁场。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/90b6733682a368555?cota=4&kuai_so=1&tj_url=so_rec&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 什么是有功功率、无功功率、视在功率及功率三角形?],快资讯网,2019-12-01</ref>

=='''计算公式'''==
[[ File:761ab48e4fc8456b80b279ef7c8a5d72.png|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E8%A7%86%E5%9C%A8%E5%8A%9F%E7%8E%87%E7%9A%84%E8%AE%A1%E7%AE%97&src=srp&correct=%E8%A7%86%E5%9C%A8%E5%8A%9F%E7%8E%87%E7%9A%84%E8%AE%A1%E7%AE%97&ancestor=list&cmsid=7e4091bf902650b45d67d6718b2b664a&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=254#id=7a0cce5eff8f40fd845d45519636d01a&currsn=0&ps=58&pc=58 原圖鏈接][http://www.sohu.com/a/253619853_202023 来自搜狐]]]
1、单相视在功率:

S= UI  

S²=Q²+P²   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。<ref>[http://www.sohu.com/a/259326456_403003 有功功率、无功功率和视在功率计算及关系 ],搜狐网,2018-10-13</ref>

2、三相视在功率:

三相负荷中,任何时候这三种功率总是同时存在。

视在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcosΦ

无功功率Q=1.732UIsinΦ

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。

当三相[[负载]]平衡时:P=3*U相*I相*cosφ=√3*U线*I线*cosφ

当三相负载不平衡时:分别计算各相功率,再求和,P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ3<ref>[http://www.cnelc.com/text/32/180903/AD100852160_1.html 三相视在功率计算公式 ],中国工业电器网,2018-10-13</ref>
=='''计算方法'''==

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。<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9c8413d59bf627e05?cota=4&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 有功功率、无功功率和视在功率该怎么计算?],快资讯网,2019-05-18 </ref>

=='''物理意义'''==

无功功率是指电能消耗在感抗方面的电能,把电能转变为交变电磁埸能,当负载利用磁能或电埸能做功时,无功功率是做功的,利用电阻小的材料做导体(如变压器和电动机)。变压器是电能转变交变电磁埸能,再利用交变电磁埸转变电能的设备,电动机是由电能转变为机械能的设备。无功功率它好比在宏观力学中消耗在重力方面的功率,可称为“保守功率”,可以补偿。

=='''单相功率表'''==

单相功率表采用交流采样技术,能测量电网中的单相有功功率或者单相无功功率,可通过面板按键设置编程及倍率。性价比极高。具有安装方便、接线简单、维护便利、工程量小、现场可编程设置输入参数等特点,并且能够完成业界不同PLC,工控计算机的组网通信。

功能:测量单相有功功率或者单相无功功率

显示:一排LED数码管显示

扩展:AC5A以上需配电流互感器,AC500V以上需配电压互感器

可配:RS485通讯接口、二路开关量输出(2DO)、二路开关量输入(2DI)、一路模拟量输出(1AO)

=='''与有功功率无功功率的关系'''==
[[ File:20300542519369139978457232456_02_250_250.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E8%A7%86%E5%9C%A8%E5%8A%9F%E7%8E%87&src=tab_www&correct=%E8%A7%86%E5%9C%A8%E5%8A%9F%E7%8E%87&ancestor=list&cmsid=8100b9b7613eaa17ae82aa59dcb027fb&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=254#id=a8f16580370400d61ab2b88434453669&currsn=0&ps=58&pc=58 原圖鏈接][https://iask.sina.com.cn/b/4822870.html 来自新浪]]]
视在功率 是电源为负载提供的所有能量(含消耗的和转化的)。即:交流电源所能提供的总功率,称之为视在功率或表现功率,在数值上是 交流电路中电压与电流有效值的乘积。视在功率并不代表用电器真正消耗的功率,但是它代表了一种能量之间的交换关系,也是衡量用电器最大负荷,承受能力的指标之一

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,三者之间的 关系式: S=P^2+Q^2 ,COSφ=P/S,COSφ为功率因数,φ为[[相位角]]。

1. [[有功功率]]:P= 1.732UIcosφ 以千瓦(kW)为单位,用P表示;

2.[[无功功率]]:Q= 1.732UIsinφ 单位是乏(Var)或千乏(KVar),用Q表示。

3..视在功率 S= 1.732UI 以千伏安(kVA)为单位的是S表示。S²=Q²+P²

U为线[[电压]],I为线[[电流]], φ相电压与相电流的[[相位]]差 。<ref>[http://www.360doc.com/content/18/0226/06/52667824_732492899.shtml 有功功率、无功功率、视在功率三者的关系],个人图书馆网,2018-02-26</ref>

=='''与功率因数的关系'''==

有功功率=视在功率×[[功率因数]]。

表达式为COSφ=P/S,COSφ为功率因数

有功功率 P=3UφIφCOSφ=√3UICOSφ <ref>[http://www.360doc.com/content/18/0226/06/52667824_732492899.shtml 有功功率、无功功率、视在功率三者的关系],个人图书馆网,2018-02-26</ref>


用途:适用于电力电网,自动化控制系统,主要测量电网中的单相有功功率或单相无功功率参量。<ref>[http://www.cooxp.com/watt/ 单相功率表],科普电器网</ref>
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