在電力系統(tǒng)中,我們經(jīng)常用到有功功率和無功功率,那么什么是有功功率和無功功率呢?
在電阻電路中,電源輸出的能量全部被電阻消耗,也就是是說,電阻吸收有功功率。在電感電路中,電感不消耗能量,在電感和電源之間進(jìn)行著能量互換,即電感吸收無功功率。因此,在電阻和電感串聯(lián)的電路中,既有能量的消耗又有能量的轉(zhuǎn)換,既有功功率,又有無功功率。
在R、L串聯(lián)電路中,電路的有功功率等于總電壓有效值U與電流有效值I的乘積再乘以功率因數(shù)COS∮。即P=UI COS∮
電路中的無功功率等于感抗壓降有效值UL與電流有效值I的乘積,即
QL=ULI
有功功率P的單位是瓦(W)或千瓦(KW);
無功功率QL的單位乏(Var)或者千乏(KVar)
我們說了有功功率和無功功率,但是在R、L串聯(lián)電路中,總電壓的有效值U與總電流的有效值I的乘積,既不是有功功率,也不是無功功率。我們把它叫做視在功率,用符號(hào)S表示S=UI
為了與有功功率和無功功率相區(qū)別,視在功率用伏安(VA)或千伏安(KVA)做單位。交流發(fā)電設(shè)備都是按照規(guī)定的額定電壓和電流來設(shè)計(jì)和使用的,所以用視在功率表明設(shè)備的容量是比較方便的。一般所說的發(fā)電機(jī)、變壓器的容量,就是指它們的視在功率說的,例如變壓器的額定容量為1600千伏安。
那么視在功率、有功功率和無功功率之間有什么關(guān)系呢?
由三者的公式可以推算出,S、P、QL之間的關(guān)系可以用一個(gè)直角三角形來表示,叫做功率三角形,如下圖
上圖中的¢角是R、L電路中以,總電壓與電流之間的相位差,又是功率三角形中視在功率S與有功功率P之間的夾角,因此,在R、L串聯(lián)電路中,也可以從功率三角形中求得總電壓與電流之間的相位差。
視在功率、有功功率和無功功率雖然都叫做功率,但三者之間所代表的意義不同,所以采用
了不同的單位。