功率因數角(正負功率因數角)

電動機的“功率三角形”反映了有功功率、無功功率和視在功率之間的數學關系。

1.有功功率:在交流電路中，消耗在電阻元件中并不可逆轉換(如熱能、光能或機械能)的那部分功率稱為有功功率，簡稱“有功功率”，用“p”表示，其單位為瓦特(w)或千瓦(KW)。

它反映了交流電源對電阻元件做功的能力，或單位時間內電能轉化為其他能量形式的價值。

其實就是交流在一個周期內的平均瞬時功率，所以也叫平均功率。它的大小等于最大瞬時功率的1/2，也就是說，它等于電阻元件兩端的有效電壓和通過電阻元件的有效電流的乘積。

2.無功功率:為了反映和表達以下事實，電感或電容元件與交流電源之間來回交換的功率稱為無功功率。稱為“無功功率”，用“q”表示。單位是Var或KVar。

在交流電路中，任何電感或電容元件都將在通電后建立感應線圈的磁場或電容器極板之間的電場。因此，在交流電的每個周期的前半段(瞬時功率為正)，它們會從電源中吸收能量，建立磁場或電場；后半段(瞬時功率為負)，磁場或電場的能量返回電源。因此，這個冪的平均值在整個周期內等于零。也就是說，電源的能量和磁場或電場的能量正在經歷可逆的能量轉換，而不消耗功率。

無功功率是交流電路中由于無功元件(純電感或純電容)的存在而可逆轉換的電能部分，表示交流電源能量與磁場或電場能量的最大交換率。

實際上，對于帶有線圈和鐵芯的感應負載，建立磁場所消耗的功率是無功功率。沒有無功功率，電動機和變壓器就不能建立工作磁場。

3.視在功率:交流電源提供的總功率，稱為視在功率或性能功率，是交流電路中電壓和電流的數值乘積。視在功率用秒表示。單位是伏安或千伏安(KVA)。通常用于表示交流電源設備(如變壓器)的容量。

視在功率既不等于有功功率，也不等于無功功率，但同時包括有功功率和無功功率。視在功率為100KVA的變壓器能否輸出100KW的有功功率，主要取決于負載的功率因數。

4.冪三角形

視在功率(s)、有功功率(p)和無功功率(q)之間的關系可以用功率三角形來表示，如下圖所示。它是一個直角三角形，Q和P的兩個直角邊和S的斜邊，S和P之間的夾角ф是功率因數角，它反映了交流電路中電壓和電流之間的相位差(角度)。

電壓和電流之間相位差(φ)的余弦稱為功率因數，用符號COSφ表示。數值上，功率因數是有功功率與視在功率之比，即COSφ = p/s。

在三相負載中，這三種功率總是隨時同時存在:功率因數COS φ = p/s: SIN φ = Q/s。

(1)三相負載平衡時:對于三相對稱負載，無論是Y型接線還是三角形接線，功率均可按下式計算:

(2)三相負荷不平衡時:分別計算各相功率，然后求和，

p = P1+P2+P3 = U1 * I1 *cosφ1+U2 * I2 *cosφ2+U3 * I3 *cosφ3

(3)如果三相電路的負載不對稱，則不能使用上述公式，三相的總功率必須通過將三個單相電路的功率相加來計算。“功率三角形”是指視在功率S、有功功率P、無功功率Q之間的數值關系，其中φ是u(t)和i(t)之間的相位差，也稱為功率因數角。

可以從冪三角得到:P=Scosφ，Q=Ssinφ=Ptgφ。

三相電路:P=√3 UIcosφ，Q=√3 UIsinφ，S=√3 UI=√(P2+Q2)

KW指有功功率，KVA指視在功率或容量，對于電器，VA*功率系數= W

在電阻式器件中，VA=W，其功率系數為1，而在電動機中，功率系數小于1為0.7-0.9。

在發電機上，W應指主機的功率，如汽油機或柴油機的輸出功率，VA應指其負載能力。(負載容量是器件的輸出電流。)KW:有功功率(p)單位，KVA:視在功率(s)單位，VAR:無功功率q，s =(p平方+q平方)的平方根，p = s * cos(φ)，φ為功率因數，s = UI = I * I * │ z，z為復阻抗。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的功率因数角（功率因数角的正负）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。