|轉(zhuǎn)至:技成培訓(xùn)
無功功率對于電工來說,是一個很常見的詞,但一旦問他們無功功率是什么,能說個七七八八的人卻很少。若在網(wǎng)上找查資料或看書,就會涉及到相對復(fù)雜的計算,這對基礎(chǔ)較為薄弱的電工來說,更是如看天書。
今天,我將在不涉及公式計算的基礎(chǔ)上給大家講解無功功率,旨在讓大家理解無功功率的含義,至少在別人問你無功功率是什么的時候,不至于答不出來。
在講無功功率前,我們首先要知道兩點(diǎn):無功功率僅適用于交流電路,直流電路中是沒有無功功率這種說法的;無功功率僅和電感或電容有關(guān),和電阻無關(guān)。
其實,在交流電路中,有三個重要的功率,其中和電感、電容有關(guān)的叫無功功率,和電阻有關(guān)的叫有功功率,有功功率與無功功率的結(jié)合就是視在功率。
電感的無功功率叫感性無功,而電容的無功功率就叫容性無功,兩者非常相似,所以我們只需要理解其中一個就好。接下來我將從電感出發(fā)來給大家講解無功功率。
眾所周知,變壓器、電機(jī)等設(shè)備中都有線圈,而線圈流過電流就會產(chǎn)生磁場。忽略線圈的電阻值,它在電路中就是電感元件。
在交流電路中,電壓和電流都是交變的,它們的大小和方向都作周期變化,這個交變的電流流過電感,就會產(chǎn)生交變的磁場。而磁場是具有能量的,例如兩塊磁鐵能相互產(chǎn)生力的作用而吸引或排斥,就是因為磁鐵所激發(fā)的磁場具有能量,對另一塊磁鐵做功。
磁場越強(qiáng),其具有的能量就越大,所以在交流電路中,若交變電流變大,磁場就變強(qiáng),此時電感將吸收電能;若電流變小,磁場將變?nèi)?,電感也就釋放電能。換言之,隨著交變電流的變大變小,電感也在不斷的吸收能量和釋放能量(即交換能量)。
相對于電阻的耗能特性而言,電感(電阻為零)是不消耗能量的,它僅和電源交換能量。但在交換的過程中,電感有吸收能量的情況,這意味著電源首先得有一部分能量來給電感吸收,即使電感又會把這份能量給回電源。
為了便于理解,在講無功功率之前,我們先了解一下有功功率。有功功率其實就是平均功率,前文說過,有功功率只和電阻有關(guān),而電阻是耗能元件,所以有功功率就是指電阻消耗電能的快慢,重點(diǎn)在于“消耗”兩字。在實際交流電路中,凡是涉及到有電能消耗的,就意味著電路中必存在電阻,也必存在有功功率。
例如實際的電感線圈,電阻不可能為零,所以它多多少少都有一定的有功功率,但在電路分析中,線圈往往會忽略電阻(有功為零),僅看其電與磁交換的部分。
既然有功功率是耗能的體現(xiàn),那么很顯然,無功功率就是無耗能的體現(xiàn)。另外,不管有功功率還是無功功率,它們都是一種“功率”,所謂功率,是指能量變化的快慢,例如有功功率表示了電阻消耗電能的快慢。那么舉一反三,無功功率是不是就是指電感(或電容)交換能量的快慢呢?沒錯!
為了區(qū)別于電阻的有功消耗,我們把電感或電容的這種不消耗電能,僅交換能量的過程的最快速度稱為無功功率(即瞬時功率的最大值),你明白了嗎?
知道了無功功率的含義后,我們可以試著解釋電容的無功功率。電感的無功功率表現(xiàn)為電能與磁場能的交換,而電容,卻是電能與電場能的交換。簡單來說,就是在交流電路中,隨著電壓的變化,電容兩極板間的電場也會發(fā)生變化,若電壓變大,電場就增強(qiáng),電容也就吸收能量;若電壓變小,電場變?nèi)?,電容將釋放能量,和電感一樣,電容也在不斷地吸收和釋放能量,這個吸收和釋放的最快速度,就是電容的無功功率!