額定功率、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)及峰值因子

三相異步電動機的有功功率和額定功率的區(qū)別和聯(lián)系：

額定功率是電機運行在額定點輸出的機械功率。

額定功率=sqrt（3）*額定電壓*額定電流*功率因數(shù)*效率。這是特指額定點。

視在功率=sqrt（3）*電壓*電流。

有功功率=sqrt（3）*電壓*電流*功率因數(shù)，這個有功功率是電機輸入的電功率，它不同于視在功率是交流電壓電流的相交差造成的，或者說是電機中的儲能元件電感造成的。

效率是電機中的定轉(zhuǎn)子銅損，鐵損和機械損耗造成的，完全不同的概念。無功功率沒有功率損耗，只是有能量以磁場的形式儲存在儲能元件中，沒有傳遞到機械功率輸出，而效率的損耗全部轉(zhuǎn)化成了熱能，會使電機產(chǎn)生溫升。

電動機從電網(wǎng)上吸收電能經(jīng)過電磁感應(yīng)定律的規(guī)定，變成電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動負載機械做功，這樣就將電能轉(zhuǎn)化成機械能。

電動機輸出的能量為電動機的額定功率。

電動機運行時因線圈發(fā)熱、軸承摩擦等很多損耗為電動機損耗。

將額定功率和所有的損耗加起來，就為電動機從電網(wǎng)中吸收的有功功率。

電動機將電能轉(zhuǎn)化成機械能是離不開磁場的，磁場的建立就是靠電動機線圈通電形成的，那么形成磁場也需要能量，這部分的能量并沒有轉(zhuǎn)化成機械能和熱能，相當于媒介，此部分能量為電動機的無功功率。

有功功率＋無功功率＝視在功率，注意：這可是矢量相加喲。

效率＝額定功率÷有功功率×100％永遠小于1

一、 有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)及峰值因子的概念

1.有功功率：可以轉(zhuǎn)化成其他形式能量（熱、光、動能）的能量。以P來表示，單位為W。一般來說，有功功率是相對于純阻性負載來說的。

2.無功功率：功率從能量源傳遞到負載并能反映功率交換情況的功率就是無功功率。以Q來表示，單位為Var。它的產(chǎn)生是由于感性負載、容性負載、以及電壓和電流的失真。這種功率可導致額外的電流損失。

3.視在功率：有功功率和無功功率的幾何之和（即平方和的均方根），它用來表示電氣設(shè)備的容量。以S來表示，單位為VA。

4.功率因數(shù)：正弦交流電壓與電流的相位差稱為功率因數(shù)角，以Φ來表示，沒有單位，而這個功率因數(shù)角的余弦值稱為功率因數(shù)。它決定于電路元件參數(shù)和工作頻率，純電阻電路的功率因數(shù)為1，純電感電容電路的功率因數(shù)為0。功率因數(shù)cosineΦ=P/S。

5.峰值因數(shù)：如右圖所示，藍色正弦波為電壓波形，紅色為電流波形。峰值因數(shù)是指電流瞬時值的峰值與其有效值的比值。它用來描述沖擊電流。如果供電設(shè)備的峰值因數(shù)越高，表明設(shè)備抗沖擊能力越強。

有功功率：在交流電路中。電源在一個周期內(nèi)發(fā)出瞬時功率的平均值（或負載電阻所消耗的功率）。稱為“有功功率”。 無功功率：在具有電感或電容的電路中。在每半個周期內(nèi)。把電源能量變成磁場（或電場）能量貯存起來。然后。再釋放。又把貯存的磁場（或電場）能量再返回給電源。只是進行這種能量的交換。并沒有真正消耗能量。我們把這個交換的功率值。稱為“ 無功功率”。 視在功率：在具有阻抗的交流電路中。電壓有效值與電流有效值的乘積值。稱為“視在功率”。它不是實際做功的平均值。也不是交換能量的最大速率。只是在電機或電氣設(shè)備設(shè)計計算較簡便的方法。

關(guān)系：視在功率的平方=有功功率的平方+無功功率的平方視在功率S=UI 或者 S=P/COS∮ 而變壓器的容量也是S=UI 因而。變壓器的額定容量與額定視在功率是相等。或者說兩者是等價的。如果額定容量是100kVA.那么額定視在功率也是1000kVA

1、有功功率：保持電器設(shè)備正常運行所需要的電功率，也就是把電能直接轉(zhuǎn)化為其他形式能量所需的電功率。在交流電中有功功率表示為：P=UIcosφP 表示有功功率 單位：瓦（ W ） 千瓦（ KW ） 兆瓦（ MW ）U 表示電壓I 表示電流Cosφ 表示功率因數(shù)

2、無功功率：用于電路內(nèi)部電場和磁場的交換，并且用來建立維持磁場所需要的電功率。它不對外做功，只是在電路內(nèi)部進行能量轉(zhuǎn)換。（有功功率做功，無功功率不做功）無功功率用 Q 表示 單位：乏（ Var ） 千乏（ KVar ）凡是有電磁線圈，需要建立和維持磁場的電氣設(shè)備，就一定要有無功功率。例如： 40 瓦的日光燈，需要 40 瓦的有功功率，還需要 80 乏（ Var ）無功功率建立和維持電磁聲場。

3、視在功率：即電路上的總功率。用 S 表示，單位：伏安（ VA ） 千伏安（ KVA ），就是交流電中電壓和電流的乘積： S=UI4、功率因數(shù)： cosφ 是衡量電器設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。 0 ≤ cosφ ≤ 1 。是有功功率和視在功率的一個比值。 Cos φ =P/S 。φ代表電壓與電流之間的相位差（相位角）。 cos φ值的大小與電器設(shè)備負荷性質(zhì)有關(guān)。

（ 1 ）純電阻電器設(shè)備，因是直接消耗功率將電能轉(zhuǎn)化為熱能，就沒有相位差，φ =0 cos φ =1 所以 P=S 阻性電器只消耗有功功率。

（ 2 ）感性電器（有電感線圈的電器）相位差（相位角） 0 °＜φ＜ 90 ° 容性電器（具有電容的電器） -90 °≤φ≤ 0 °視在功率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)之間的關(guān)系（如圖示1）： S 2 =Q 2 +P 2Cos φ =P/S結(jié)論：提高了功率因數(shù)，就降低了線路上無功功率的輸出，也就降低了視在功率，節(jié)約了電能，減少了視在功率電流。

5、無功補償?shù)脑頍o功功率過大的危害：

（ 1 ）降低發(fā)電設(shè)備有功功率的輸出。

（ 2 ）降低電線設(shè)備的供電能力。

（ 3 ）造成線路上電壓損的增加和電能損失的增加。

（ 4 ）造成電器設(shè)備在低功率下運行效率低下，電壓下降乃至不能正常工作。采取人為的方法設(shè)置無功補償裝置，來保證用電設(shè)備所需要的無功功率，減少線路上提供的無功功率。無功補償是把具有容性功率的裝置和感性功率負荷并聯(lián)在同一線路上

6、無功補償?shù)姆椒ǎ?/p>

（ 1 ）集中補償：把容性功率負荷裝置集中起來對所有電器設(shè)備進行補償?shù)姆椒ā?/p>

（ 2 ）就地補償：針對單個電器設(shè)備　　我們的節(jié)電器是運用無功補償?shù)脑砭偷貙蝹€或局部用電設(shè)備進行無功補償，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)，降低線路提供的無功功率，從而減少由于無功功率造成的視在功率電流形成有功損耗，達到節(jié)約用電的目的。

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