无功功率和功率因数计算

额定功率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念2011-08-10 17:50转载自分享最终编辑老电工BG6RKO三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系:额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。

额定功率=sqrt（3）*额定电压*额定电流*功率因数*效率。

这是特指额定点。

视在功率=sqrt（3）*电压*电流。

有功功率=sqrt（3）*电压*电流*功率因数，这个有功功率是电机输入的电功率，它不同于视在功率是交流电压电流的相交差造成的，或者说是电机中的储能元件电感造成的。

效率是电机中的定转子铜损，铁损和机械损耗造成的，完全不同的概念。

无功功率没有功率损耗，只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中，没有传递到机械功率输出，而效率的损耗全部转化成了热能，会使电机产生温升。

电动机从电网上吸收电能经过电磁感应定律的规定，变成电动机转子旋转，带动负载机械做功，这样就将电能转化成机械能。

电动机输出的能量为电动机的额定功率。

电动机运行时因线圈发热、轴承摩擦等很多损耗为电动机损耗。

将额定功率和所有的损耗加起来，就为电动机从电网中吸收的有功功率。

电动机将电能转化成机械能是离不开磁场的，磁场的建立就是靠电动机线圈通电形成的，那么形成磁场也需要能量，这部分的能量并没有转化成机械能和热能，相当于媒介，此部分能量为电动机的无功功率。

有功功率＋无功功率＝视在功率，注意：这可是矢量相加哟。

效率＝额定功率÷有功功率×100％永远小于1一、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数及峰值因子的概念1.有功功率：可以转化成其他形式能量（热、光、动能）的能量。

以P来表示，单位为W。

一般来说，有功功率是相对于纯阻性负载来说的。

2.无功功率：功率从能量源传递到负载并能反映功率交换情况的功率就是无功功率。

以Q来表示，单位为Var。

它的产生是由于感性负载、容性负载、以及电压和电流的失真。

这种功率可导致额外的电流损失。

有功功率，无功功率及提高功率因数在交流电路中，由电源供给负载率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。

比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。

有功功率的符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦（KW）、兆瓦（MW）。

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。

凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。

比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。

由于它不对外做功，才被称之为“无功”。

无功功率的符号用Q表示，单位为乏（V ar）或千乏（kVar）。

无功功率决不是无用功率，它的用处很大。

电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。

变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。

因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

为了形象地说明问题，现举一个例子：农村修水利需要挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。

如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用点设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：1. 降低发电机有功功率的输出。

2. 降低输、变压设备的供电能力。

一二不同功率因数符号的含义及计算公式功率因数概述 自从交流电机取得应用至今日，功率因数和位移因数在很多场合被混淆。

很多人都把功率因数误认为就是cosφ，并用cosφ作为功率因数符号。

并以此为基础，得出有功功率P、无功功率Q和视在功率S之间的直角三角形关系。

即： P=S*cosφ （1） Q=S*sinφ （2） S2=P2+Q2 （3） 事实上，功率因数有定义以来，一直都是表示有功功率和视在功率或表观功率的比值，即： λ=P/S。

功率因数也常用其英文Power Factor的缩写PF表示。

即功率因数的正确符号是λ或PF，不是cosφ，cosφ也早已名花有主，cosφ是位移因数的符号。

从式（1）可知，P/S=cosφ，也就是说，cosφ在数值上等于功率因数，那么，为何又说cosφ与功率因数是不同的概念呢？功率因数符号及功率因数计算公式 功率因数（Power Factor，缩写为PF）表示有功功率与视在功率的比值，常用λ表示，功率因数计算公式如下： λ=P/S 视在功率定义为电压有效值U与电流有效值I的乘积，用S表示，基本单位为VA，即S=UI。

视在功率也称表观功率。

视在功率计算公式如下： S=UI （4） 有功功率定义为瞬时功率在一个周期内的积分的平均值，用P表示，基本单位为W，假设交流电周期为T，电压、电流的瞬时值表达式分别为u(t)、i(t)，有功功率计算公式如下：12 （5） 有功功率也称平均功率。

上述视在功率计算公式（4）和有功功率计算公式（5）在任何情况下均能成立。

正弦电路功率因数符号和功率因数计算公式 在正弦稳态电路中，根据有功功率计算公式（5），可以推导出下述简化的有功功率计算公式： P=UIcosφ。

（6） φ为正弦电压、电流的相位差。

将视在功率计算公式（4）代入正弦电路有功功率计算公式（6），可得到本文开始时提出的式（1）。

式（1）只有在正弦稳态电路中才能成立。

即：在正弦稳态电路中，功率因数数值上等于位移因数cosφ。

无功功率电流计算公式
在交流电路中，电流可以分解为有功电流和无功电流。

有功电流用于执行有用的功率，而无功电流则用于电路中的无效功率，如电感和电容的能量存储和释放。

无功功率电流的计算公式如下：
1.对于纯电阻电路（仅包含电阻元件）：
无功功率电流为零。

2.对于纯电容电路（仅包含电容元件）：
无功功率电流的计算公式为：
无功功率电流=电容电压×电容电流的相位角的正弦值
3.对于纯电感电路（仅包含电感元件）：
无功功率电流的计算公式为：
无功功率电流=电感电压×电感电流的相位角的正弦值
4.对于具有电阻、电感和电容元件的混合电路：
无功功率电流的计算公式为：
无功功率电流=根号（无功功率因数²功率因数²）×电流
其中，无功功率因数可以通过实际功率因数和功率因数之间的关系来计算：
无功功率因数=根号（1实际功率因数²）
需要注意的是，这些公式给出针对单个电阻、电容或电感元件的无功功率电流。

在实际电路中，如果有多个元件的组合，需要根据电路的结构和参数进行相应的计算。