功率定义详解

电机输入功率（消耗功率、有功功率）：
电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率。

Pi= √3*U*I*cosφ电机输出功率（额定功率）：
电机在额定工况下其主轴的机械输出功率。

Po=Pi*η
电动机标牌上所标明的额定功率，也就是额定工况下电动机轴输出机械功率。

一般仅是工程设计值，本身并非十分精确，和电动机的机械轴真正输出功率，也并非100%的吻合。

电机视在功率：
电源输入的视在功率：S==√3*U*I
视在功率是指电动机工作时所需的电源供电功率，这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。

电机效率：
电机输出功率/电机输入功率。

损耗包括：绕组上的铜（或铝）损耗，铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。

一般异步电动机在额定负载下其效率为75～92%。

异步电动机的效率也随着负载的大小而变化。

空载时效率为零，负载增加，效率随之增大，当负载为额定负载的0.7～1倍时，效率最高，运行最经济。

有功功率（电功率）：
电网中，能对外做功的功率，消耗了，离开了电网的功率，就是有功功率。

我们收电费时，电表只记录有功功率，根据有功功率收电费。

无功功率：
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，
只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

无功功率单位为乏(var)。

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

无功功率决不是无用功率，它的用处很大。

电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。

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。

电网中，维持非电阻性设备的正常运行，典型的就是电动机，它需要建立始终存在的磁场，来维持电机的运行，建立磁场需要功率（能量），但是这个功率（能量）不会被消耗，它始终在电网中存在，当磁场撤消后又返回到电源，这样的功率（能量），就是无功功率。

无功功率不是无用的功率，仅仅是不被消耗的功率！电网中存在的无功功率较大，是传输的有功功率的1.3倍！是维持电网运行和安全的重要因素之一。

功率因数：
功率因数，是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路等等）的用电效率的数据。

衡量在异步电动机输入的视在功率（即容量等于三倍相电流与相电压的乘积）中，真正消耗的有功功率所占比重的大小。

功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率/视在功率。

电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关。

电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量，有功电流分量很小。

此时，功率因数很低，约为0.2左右，当电动机带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增加，功率因数也随之提高。

当
电动机在额定负载下运行时，功率因数达到最大值，一般约为0.7～0.9。

因此，电动机应避免空载运行，防止“大马拉小车”现象。

为什么大多是情况下都把电机的消耗功率（即输入功率）当成其额定功率（即输出功率）呢？
这是因为电动机是一种能量转换效率很高的机械，一般说来其功率越大，效率越高，小型电机效率在85～90%，中型电机效率可在95～98%，大型电动机效率可达98%以上，所以，电动机的输入功率和输出功率十分接近；另一方面，电动机额定标称功率一般仅是工程设计值，本身并非十分精确，和电动机的机械轴真正输出功率，也并非100%的吻合。

因此在一般计算时，为了简化计算，往往会忽略这个效率系数，直接将电机输入功率与输出功率看做相等。

这就是为什么根据电动机铭牌上额定电压电流功率因数的值计算出来的功率往往比标称的额定功率稍稍大一些的原因。

如果已知额定功率求额定电流，如果没有考虑效率系数，求得的电流值会比铭牌上的标称值稍稍小一些。

因此，在进行精确计算或精确设计时，应该考虑效率系数问题。

举例说明：一台三相异步电动机，额定标称值：电压380V,电流2.8A，功率因数0.85，额定功率 1.5kW。

根据公式，其输入功率为：Pi= √3*U*I*cosφ=1.732*0.38*2.8*0.85=1.566kW；输出功率功率Po=Pe=1.5kW,电动机效率η=Po/Pi=1.5/1.566=95.8%。