无功功率与功率因数的概念
无功功率与功率因数
无功功率与功率因数许多用电设备均是依照电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依托成立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为成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"并非是"无用"的电功率，只只是它的功率并非转化为机械能、热能罢了；因此在供用电系统中除需要有功电源外，还需要无功电源，二者缺一不可。
在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，咱们希望的是功率因数越大越好。
如此电路中的无功功率能够降到最小，视在功率将大部份用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
1 阻碍功率因数的要紧因素(1)大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的要紧消耗者。
据有关的统计，在工矿企业所消耗的全数无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。
因此要改善异步电动机的功率因数就要避免电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
(2)变压器消耗的无功功率一样约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。
因此，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不该空载运行或长期处于低负载运行状态。
(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成专门大的阻碍。
当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的阻碍，无功功率将增加得专门快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一样无功将增加35％左右。
当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。
但供电电压降低会阻碍电气设备的正常工作。
因此，应当采取方法使电力系统的供电电压尽可能维持稳固。
无功补偿的一样方式无功补偿通常采纳的方式要紧有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
功率因数、无功与有功
在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。
功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。
功率因数全国没有统一的要求，一般来说在0.85以上，有些地区在0.9以上，甚至0.95都有。
1功率因数1.1计算：功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。
例如，生产中最常见的交流异步电动机在额定负载时的功率因数一般为0.7--0.9,如果在轻载时其功率因数就更低。
其它设备如工频炉、电焊变压器以及日光灯等，负载的功率因数也都是较低的。
从功率三角形及其相互关系式中不难看出，在视在功率不变的情况下，功率因数越低（Ф角越大），有功功率就越小，同时无功功率却越大。
这种使供电设备的容量不能得到充分利用，例如容量为1000KVA的变压器，如果cosФ=1,即能送出1000KW的有功功率；而在cosФ=0.7时，则只能送出700KW的有功功率。
功率因数低不但降低了供电设备的有效输出，而且加大了供电设备及线路中的损耗，因此，必须采取并联电容器等补偿无功功率的措施，以提高功率因数。
1功率因数既然表示了总功率中有功功率所占的比例，显然在任何情况下功率因数都不可能大于1。
由功率三角形可见，当Ф=0°即交流电路中电压与电流同相位时，有功功率等于视在功率。
这时cosФ的值最大，即cosФ=1，当电路中只有纯阻性负载，或电路中感抗与容抗相等时，才会出现这种情况。
感性电路中电流的相位总是滞后于电压，此时0°<Ф<90°，此时称电路中有“滞后”的cos Ф；而容性电路中电流的相位总是超前于电压，这时-90°<Ф<0°，称电路中有“超前”的cosФ。
对于无功功率和功率因数的简略介绍
对于无功功率和功率因数的简略介绍1•无功功率在沟通电路中，由电源供应负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是坚持用电设备正常作业所需的电功率，也便是将电能改换为别的办法能量(机械能、光能、热能)的电功率。
比方：5.5千瓦的电动机便是把5.5千瓦的电能改换为机械能，股动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能改换为光能，供咱们日子和作业照明。
有功功率的符号用P标明，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)o 无功功率比照笼统，它是用于电路内电场与磁场的沟通，并用来在电气设备中树立和坚持磁场的电功率。
它不对外作功，而是改动为别的办法的能量。
但凡有电磁线圈的电气设备，要树立磁场，就要耗费无功功率。
比方40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需耗费一有些有功功率)来发光外，还需80乏摆布的无功功率供镇流器的线圈树立交变磁场用。
因为它不对外做功，才被称之为无功。
无功功率的符号用Q标明，单位为乏(Va「)或千乏(kVar)o无功功率决不是无用功率，它的用途很大。
电动机需求树立和坚持旋转磁场，使转子翻滚，然后股动机械运动，电动机的转子磁场便是靠从电源获得无功功率树立的。
变压器也一样需求无功功率，才华使变压器的一次线圈发作磁场，在二次线圈感应出电压。
因而，没有无功功率，电动机就不会翻滚，变压器也不能变压，沟通触摸器不会吸合。
为了形象地阐明这个疑问，现举一个比方：村庄修水利需求开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土比方是有功功率，挑空竹筐就比方是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎样运到堤上呢？在正常情况下，用电设备不光要从电源获得有功功率，一同还需求从电源获得无功功率。
假定电网中的无功功率供不该求，用电设备就没有满意的无功功率来树立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能坚持在额外情况下作业，用电设备的端电压就要降低，然后影响用电设备的正常作业。
无功功率对供、用电发作必定的不良影响，首要表如今：(1)降低发电机有功功率的输出。
无功功率和功率因数计算
无功功率和功率因数计算一、无功功率的定义和计算公式无功功率是指在电力系统中流动的无功电能的大小。
无功电能是由于电压和电流之间的相位差而引起的，它不进行有用的功率传输，仅仅在电力系统中产生和吸收无用功。
无功功率的单位是伏安乘乘乘的萨或千伏安乘乘乘的千瓦。
在直流电路中，无功功率为零，因为在直流电路中不存在电压和电流之间的相位差。
而在交流电路中，由于电压和电流之间存在相位差，因此会有无功功率的产生。
以交流电路为例，设电压为U，电流为I，它们的相位差为θ。
则有功功率P和无功功率Q的计算公式如下：有功功率P = U × I × cosθ无功功率Q = U × I × sinθ其中cosθ称为功率因数，它表示有功功率与总功率之间的比值。
cosθ的取值范围是-1到1之间。
二、功率因数的定义和计算功率因数是指有功功率与总功率之间的比值。
它描述了电力系统中有用功率的占比情况。
功率因数是一个无单位的量，通常以小数形式表示。
功率因数越接近1，说明系统中有用功率的比例越高；功率因数越接近0，说明系统中无用功率（即无功功率）的比例越高。
功率因数的计算公式如下：功率因数=有功功率/（电压×电流）三、功率因数对电力系统的影响功率因数的大小对电力系统的运行效率和负载能力有影响。
当功率因数小于1时，电力系统中存在较大的无功功率，这会导致电能的浪费和损耗。
低功率因数还会引起电力设备的发热、电流增大和供电线路的压降加大等问题，降低了系统的效率，增加了供电成本。
为了提高功率因数，可以采取以下措施：1.安装功率因数补偿装置，在电力系统中加装功率因数补偿装置可以提高功率因数。
补偿装置通过串联或并联有源或无源的电容或电感元件，校正电路中的无功功率，从而达到提高功率因数的目的。
2.优化电力负载，合理调整负载的使用情况，避免突然的大电流负载，减少无功功率的发生。
3.提高电力设备的效率，优化电力设备的设计和运行状态，减少电力设备的无功功率损失。
功率因数及负载性质
功率因数及负载性质一、 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。
3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。
以S来表示，单位为VA。
4.功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以Φ来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
它决定于电路元件参数和工作频率，纯电阻电路的功率因数为1，纯电感电容电路的功率因数为0。
功率因数cosineΦ=P/S。
5.峰值因数：如右图所示，蓝色正弦波为电压波形，绿色为电流波形。
峰值因数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。
它用来描述冲击电流。
如果供电设备的峰值因数越高，表明设备抗冲击能力越强。
通常变频电源的峰值因数为3：1，适合一般非线性负载在正常工作中的峰值因数要求。
但当冲击较大时，变频电源设备的电流容量乘于3后还不足以满足负载的瞬间电流要求。
在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量，从而提高电流提供能力。
通常电机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流。
通常超过变频电源的峰值因数提供能力，因此在选择变频电源容量时需要考虑负载波动及冲击余量，适当增大变频电源容量以抵御负载的波动，而对于某些特殊负载而言，在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流，负载容量瞬间升高数倍(有时高达6倍)。
对于此种负载应在普通容量余量比例基础上进一步加大余量。
正确的容量配比对变频电源的正常稳定工作及变频电源的工作寿命影响很大，经常工作在满载或过载状态下的变频电源系统故障的机会源源高于正确容量配比的变频电源电源。
功率因数计算的题目（功率因数、有功功率、无功功率,有功表无功表读数..
功率因数是指有功功率与视在功率之比；在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。
电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。
当线路输送一定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大。
即送至用户端的电压就越低。
供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数，那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢？①通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因此不但减少了投资费用，而且降低了本身电能的损耗。
②藉由良好功因值的确保，从而减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能的质量。
③可以增加系统的裕度，挖掘出了发供电设备的潜力。
如果系统的功率因数低，那么在既有设备容量不变的情况下，装设电容器后，可以提高功率因数，增加负载的容量。
④减少了用户的电费支出；透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠提高功率因数的好处与方法有哪些？提高功率因数的好处有以下几个方面：(1)可以提高发电、供电设备的能力，使设备可以得到充分的利用。
(2)可以提高用户设备（如变压器等）的利用率，节省供用电设备投资，挖掘原有设备的潜力。
(3)可以降低电力系统的电压损失，减少电压波动，改善电压质量。
(4)可减少输、变、配电设备中的电流，因而降低了电能输送过程的电能损耗。
(5)可减少企业电费开支，降低生产成本。
提高功率因数的方法主要有人工调整和自然调整两种方法。
人工调整主要采取以下措施：①装设电容器是提高功率因数最经济最有效的方法。
②大容量绕线式异步电动机同步运行。
③长期运行的大型设备采用同步电动机传动。
自然调整主要采取以下措施：①尽量减少变压器和电动机的浮装容量，减少大马拉小车现象，使变压器、电动机的实际负荷在其额定容量的75%以上。
新能源电力基础知识十五：视在功率、有功功率、无功功率和功率因数
新能源电力基础知识十五：视在功率、有功功率、无功功率和功率因数一、什么是视在功率、有功功率、无功功率、功率因数？•视在功率是表示交流电器设备容量的量。
等于电压有效值和电流有效值的乘积。
它相当于在给定电压和电流下所能获得的最大有功功率。
视在功率不用瓦特（W）为单位，而用伏安（VA）或千伏安（kVA）为单位。
•有功功率是指单位时间内实际发出或消耗的交流电能量，是周期内的平均功率。
单相电路中等于电压有效值、电流有效值和功率因数的乘积。
多相电路中等于相数乘以每相的有功功率。
单位为瓦W、千瓦KW。
•无功功率是指在具有电抗的交流电路中，电场或磁场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间则释放能量，在整个周期内平均功率是零，但能量在电源和电抗元件（电容、电感）之间不停地交换。
交换率的最大值即为“无功功率”。
单相交流电路中，其值等于电压有效值、电流有效值和电压与电流间相位角的正弦三者之积。
单位为Var、kVar。
•功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。
用户电器设备在一定电压和功率下，该值越高效益越好，发电设备越能充分利用。
常用cosΦ表示。
功率因子基本不可能为1,故1KW（有功功率）≠1KVA（视在功率）。
•功率因数角是指交流电路中相电压和相电流之间的相位差，也成为阻抗角。
二、在交流电力系统中，他们之间的三角关系如下图：三、为什么要进行无功补偿？无功补偿是电力系统中不可或缺的一个环节。
通过进行无功补偿，可以降低电力系统的能耗，提高传输效率；维护电力系统的稳定性和可靠性；提升电力质量，保障用户的正常用电需求。
因此，无功补偿的重要性不可忽视，不仅为电力系统的高效运行提供了有力的保障，也为我国节能减排和可持续发展做出了重要贡献。
降低电力系统的能耗，提高电力传输效率：在电力传输过程中，无功功率会导致电流与电压的相位差，进而会增加输电线路的电阻损耗。
通过无功补偿，可以实现电流与电压的同相，从而降低线路传输中的无功损耗，提高电力传输效率。
UPS基本常识
常闭触点接通。这样市电电源直接送到负载上。
2）当市电电源垢电压处在150－175V之间时，开关K0断开的同时，升压绕组输入端的开关K1闭合对 市电进行一定的升压处理后经转换开关送到负载。 3）当市电电源垢电压处在264－276V之间时，开关K2闭合，开关K0、K1断开，市电经抽头变压器上 的降压绕组降压处理后经转换开关送到负载。 4）只有当市电输入电压低于150V或高于276V时，电池放电经如图2所示的红色线路逆变输出纯净的 正弦波电源给负载。
RC Vi R1
R2 B C E Vi R1 R2 G
RD D S
(a)晶体管驱动电路
•(b) MOS管驱动电路
1. (c) IGBT管驱动电 路
UPS功率驱动器件
1)晶体管（电流控制型功率管）击穿电压：V(BR)CE
晶体管的基极开路的条件下，测试到的集电极C与发射极E之间所能承受的最大电压 值。当UPS中的晶休管被击穿损坏时，一般只会导致它的集电极-发射极被短路或开路。很 少发生因集电极-发射极被击穿而导致R1或R2耦合电阻被损坏的事故。更换时，即使在晶 体管的集电极仍残留一些电压，并不会造成新晶体管被损坏。
三.双变换在线式（On line）UPS电源
2.逆变器（续）
目前几乎所有UPS的逆变器，特别是大、中功率UPS基本上采用
脉宽调制（PWM）技术，结构如图5所示。在控制电路中，利用高
频三角波作为载波，对标准正弦波进行脉宽调制，产生脉宽随正弦 波幅度而相应变化 的高频脉冲序列，驱动功率开关管Q1～Q4，推
三、双变换在线式（On line）UPS电源
1.整流器
最基本的结构是采用全桥整流方式，包括单相和三相整流，输入交流电源经可控硅（或 二极管）整流后，由电感和电容构成的滤波回路进行滤波获得平滑直流电源，同时也滤除了
什么是交流电的功率和功率因数
什么是交流电的功率和功率因数？在交流电中，功率和功率因数是描述电路中能量转换和效率的重要指标。
首先，让我们来解释功率。
功率是指单位时间内能量转换的速率，表示为每秒转化的能量量。
在交流电中，功率通常分为有功功率和无功功率两部分。
1. 有功功率：有功功率是指在电路中实际转化为有用功率的能量。
它是电流和电压的乘积，即P = VI * cos(θ)，其中P 表示有功功率，V 表示电压，I 表示电流，θ 表示电压和电流的相位差。
2. 无功功率：无功功率是指在电路中并不直接转化为有用功率的能量。
它通常由电感和电容元件引起，与电压和电流的相位差有关。
无功功率的计算公式是Q = VI * sin(θ)，其中Q 表示无功功率。
总功率是有功功率和无功功率的矢量和，即S = P + jQ，其中S 表示总功率，j 表示虚数单位。
接下来，让我们来解释功率因数。
功率因数是有功功率与总功率之间的比值，通常表示为cos(θ)。
功率因数是衡量电路的效率和能量利用程度的重要指标。
功率因数的主要特点如下：1. 范围和符号：功率因数的范围在-1 到1 之间，可以是正数、零或负数。
正数表示电路的有用功率比例较高，负数表示电路的无用功率比例较高，零表示电路只有无功功率。
2. 影响因素：功率因数主要受电路中电阻、电感和电容元件的影响。
电路中电阻较高、电感和电容较低时，功率因数趋近于1，表示能量利用效率较高。
3. 改善功率因数：为了改善功率因数，可以采取一些措施，如增加电阻、使用功率因数校正装置等。
有一个重要的关系是：功率因数= 有功功率/ 总功率。
当功率因数为1 时，表示电路的能量利用效率最高。
总结起来，功率是单位时间内能量转换的速率，交流电中的功率分为有功功率和无功功率。
功率因数是有功功率与总功率之间的比值，用来衡量电路的效率和能量利用程度。
改善功率因数可以提高电路的能量利用效率。
无功功率与功率因数的概念
无功功率与功率因数的概念2008-09-02 09:09:19 [ 上一篇| 下一篇]学习资料| 查看238 | ....webmaster | 回复...接在电网中的大多数用电设备是利用电磁感应实现能量转换和传递的。
如发电机、变压器、电动机等，就是通过磁场来完成机械能与电能之间的转换的。
以异步电动机为例，电机从电网吸收的大部分电功率转换成了机械功率从转轴上输出给了机械设备，这部分功率就是有功功率；而电动机还要从电网吸收另外一部分电功率，用来建立交变磁场，这部分功率不是被消耗，而是在电网与电动机之间不断的进行交换（吸收与释放），这就是无功功率。
电动机等感性负载所需无功是由电源提供的，负载电流的相位是滞后于电压的，如图4-1（a）所示，相位差φ角称为功率因数角，这类负载称为感性负载，感性负载从电源吸收的无功功率称为感性无功或滞后无功。
电容器是容性负载，其端电流是超前于端电压的，如图4-1（b）所示。
感性负载需要从电源吸收的无功功率电容器正好可以提供，也就是电容器能发出感性无功，可以作为无功电源向感性负载提供无功功率。
一般将发出感性无功的元件称为无功电源，将吸收感性无功的元件称为无功负载。
既可发感性无功又可吸收感性无功的元件（如无功静止补偿装置）称为无功调节装置。
输电线路的导线与导线之间、导线与大地之间也形成电容，当电压加在输电线上时，即使线路不接负载，也有电容电流流过，称为充电功率。
高电压长线路和较长的电缆线路，需要计算线路的电容和充电功率。
(a) (b) (c)图4-1 有功功率、无功功率和视在功率的关系(a) 电流与电压相位关系（滞后）；(b) 电流与电压相位关系（超前）；(c)功率三角形通常我们用符号P表示有功功率，用符号Q表示无功功率，总功率称为视在功率，用符号S表示，三相电气元件S、P、Q三者之间的关系如图4-1（c）所示，即：式中S---三相视在功率（kVA）；P---三相有功功率（kW）；Q---三相无功功率（kvar）；U---线电压（kV）；I---线电流（A）；cosφ---功率因数针对电网中的某个元件来说，其发出、传递或吸收的总功率中，有功功率所占的比重通常用功率因数来表示，即(4-4)负载的功率因数表达了在负载从电网吸收的总功率中有功功率所占的比重。
详解有功、无功、功率因数
详解有功、无功、功率因数热电论坛目录有功功率 (1)无功功率 (2)有功无功间的联系 (3)视在功率 (3)有功功率定义有功功率是将电能转化为其他形式的能量（机械能、光能、热能）的电功率，以字母P表示，主要单位有瓦（W）、千瓦(KW)、兆瓦(MW)。
大家知道交流电的功率不是一个恒定值，瞬时功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，因此有功功率也通常被称作平均功率。
计算三相有功功率P=3UpIpcosΦ，电力系统都是A、B、C三相，因此计算时不要忘记乘以3，否则怎么算都不能跟装置显示值对应起来。
在这个公式里(Φ)为电压和电流的相位差。
这个相位差的余弦值cosΦ（在谐波忽略不计的情况下）就是我们常说的功率因数。
方向电力系统中讨论有功功率的问题时，多会讨论它的方向性，投运的变电站大家问题最多的也集中在“有功功率方向为什么有的正、有的负”。
一般来说，流出母线有功功率为正，流入母线有功功率为负。
举个通俗一点儿的例子，拿一个大灯泡直接接在 35kV 母线上（当然这是违反安规也不符合电力常识的，请勿模仿！），电能量被转化成了光和热，这个时候电流的方向是从母线流入灯泡的，此时灯泡在消耗功率，所以有功功率为正。
相反，拿一个手摇式发电机接入35kV母线，发电机在给母线设备提供功率，电流流入母线，此时有功功率为负。
无功功率定义许多用电设备都是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，他们都是依靠交变的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“无用的功率”，只不过是他的功率并不转化成机械能、热能而已。
因此在供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。
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，除了需要40W的有功功率来发光外，还需要80var左右的无功功率供镇流器的线圈建立建立交变磁场。
计算无功功率Q=UIsinφ有功无功间的联系帅哥与美女小电工没事儿也刷个微博啥的，看到了一个很好的段子，跟大家分享下。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率（英语：active power，AC power）也称为实功率（R，real power）是一个在交流电电路系统中的概念，表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值，有功功率以P来表示，其单位是瓦特（W）。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中，储能元件如电感和电容，可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分，在一个完整的周期的交流波形的平均，在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量，该方法返回到源在每个周期中，由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中，有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t)，瞬时电流为i(t)，瞬时功率为p(t)，则：记有功功率为P，则：对于交流电，T为交流电的周期，对于直流电，T可取任意值。
对于正弦交流电，经过积分运算可得：上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言，其瞬时功率是变化的，因此，对于单相电机，其输出转矩有脉动。
对于三相电机，其三相电的瞬时功率之和却是恒定值，因此，对于三相电机，其输出转矩无脉动。
证明如下：假设：Ua=Um*sin（ωt+120°）Ia=Im*sin（ωt+120°-θ）那么，Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin（ωt+120°）*sin（ωt+120°-θ）=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理：Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即：三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
功率因数及负载性质
功率因数及负载性质一、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。
3.视在功率：有功功率和无功功率的几何之和（即平方和的均方根），它用来表示电气设备的容量。
以S来表示，单位为VA。
4.功率因数：正弦交流电压与电流的相位差称为功率因数角，以Φ来表示，没有单位，而这个功率因数角的余弦值称为功率因数。
它决定于电路元件参数和工作频率，纯电阻电路的功率因数为1，纯电感电容电路的功率因数为0。
功率因数cosineΦ=P/S。
5.峰值因数：如右图所示，蓝色正弦波为电压波形，绿色为电流波形。
峰值因数是指电流瞬时值的峰值与其有效值的比值。
它用来描述冲击电流。
如果供电设备的峰值因数越高，表明设备抗冲击能力越强。
通常变频电源的峰值因数为3：1，适合一般非线性负载在正常工作中的峰值因数要求。
但当冲击较大时，变频电源设备的电流容量乘于3后还不足以满足负载的瞬间电流要求。
在这种情况下需要考虑增加供电设备的容量，从而提高电流提供能力。
通常电机负载在开机时会产生超出平常多倍的大冲击电流。
通常超过变频电源的峰值因数提供能力，因此在选择变频电源容量时需要考虑负载波动及冲击余量，适当增大变频电源容量以抵御负载的波动，而对于某些特殊负载而言，在起动或工作过程中会产生很强的冲击电流，负载容量瞬间升高数倍(有时高达6倍)。
对于此种负载应在普通容量余量比例基础上进一步加大余量。
正确的容量配比对变频电源的正常稳定工作及变频电源的工作寿命影响很大，经常工作在满载或过载状态下的变频电源系统故障的机会源源高于正确容量配比的变频电源电源。
理解电路中的功率因数与无功功率
理解电路中的功率因数与无功功率在现代社会，电能已经成为我们生活中不可或缺的能源之一。
然而，我们可能对电能的一些基本概念并不太了解，比如功率因数和无功功率。
那么，究竟什么是功率因数，为什么它如此重要？又什么是无功功率？通过了解电路中的功率因数与无功功率，我们可以更好地理解电路的工作原理和优化电能利用。
首先，让我们来介绍功率因数（Power Factor）。
功率因数是指在交流电路中，有用功率与视在功率之比的绝对值。
有用功率是指电路中用于产生热能、光能、机械能等有用的功率，而视在功率则是指电路中总功率大小，包括有用功率和无用功率。
功率因数的取值范围为0到1，而当功率因数为1时，电路的有用功率与视在功率相等，这就是电路所谓的“单位功率因数”。
换句话说，功率因数越接近于1，表示电路上的有用功率越高，利用率越高，能耗越低。
电路中的无功功率（Reactive Power）是指交流电路中的电流在电压作用下储存和释放的能量，并不直接转化为有用功率。
无功功率分为容性无功功率和感性无功功率两种类型。
容性无功功率是电容所消耗的电力，而感性无功功率则是电感所消耗的电力。
无功功率是交流电路中的一个重要概念，它和电路的稳定运行以及电能质量有着密切的关系。
高无功功率会导致电能损耗增加、线路损耗大等问题，影响到电路效率，甚至引起电力系统的不稳定。
理解功率因数和无功功率对我们合理使用电能、提高能源利用效率有着重要意义。
首先，我们可以通过优化功率因数的方式来提高电能利用率。
当功率因数低于1时，电路中存在大量无功功率，这会增加电功率的需求。
通过增加电容或电感等元件，我们可以补偿无功功率，进而提高功率因数，减少损耗，提高效率。
其次，理解功率因数有助于我们合理选择电力设备，比如选择功率因数高的电器，可以减少无功功率的损耗，从而降低能源消耗。
另外，在工业生产中，合理控制功率因数可以减少电力系统中的谐振现象，提高系统的稳定性和可靠性。
总结起来，理解电路中的功率因数与无功功率是我们合理使用电能、提高能源利用效率的基础。
关于无功功率和功率因数的简单介绍
关于无功功率和功率因数的简单介绍1.无功功率在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；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(kV ar)。
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。
为了形象地说明这个问题，现举一个例子：农村修水利需要开挖土方运土，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，这些用电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。
视在功率、有功、无功、功率因数、额定功率的详细介绍
] 视在功率、有功、无功、功率因数、额定功率的详细介绍:1.视在功率：在交流电路中，由于有感性或容性储能设备，电压与电流有相位差，通俗讲就是电压与电流不在同一时间到达；因此，表面看电压有多大、电流有多大，实际并没有做那么大的功，有电源与储能设备的能量转换；所以称为视在功率。
既，有功功率+无功功率。
电力变压器就用视在功率表示容量，单位为伏安I*U (VA)。
意思是不管有功功率与无功功率是多少，只能输出这么大的电压与电流。
2. 有功功率I*U*cosφ (W)和无功功率I*U*sinφ(Var)：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。
无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
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。
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。
3.功率因数：概述在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。
4.额定功率：直流电路中，额定电压与额定电流的乘积就是电器的额定功率。
在正常运行工作状况下，动力设备的输出功率或消耗能量的设备的输入功率。
什么是电路中的功率因数
什么是电路中的功率因数功率因数是电路中一个非常重要的参数，用来描述有效功率与视在功率之间的关系。
在电路中，功率因数越高，说明电路所消耗的功率越有效，能更有效地转化为有用的功耗。
1. 功率因数的定义功率因数（Power Factor，简称PF）是指电路中的有功功率与视在功率之比。
具体地说，功率因数是有功功率与视在功率的夹角的余弦值。
PF = P / S其中，PF表示功率因数，P表示有功功率，S表示视在功率。
2. 有功功率、无功功率和视在功率在深入理解功率因数之前，我们先来了解一下有功功率、无功功率和视在功率的概念。
有功功率（Active Power，简称P）是指电路中正向传输的实际功率，是电路中用于产生有用功的功率。
它的单位为瓦特（W）。
无功功率（Reactive Power，简称Q）是指电路中产生的与电能的储存和释放有关的功率。
无功功率的单位也是瓦特（W）。
视在功率（Apparent Power，简称S）是指电路中的总功率，包括有功功率和无功功率。
它的单位也是瓦特（W）。
3. 功率因数的意义和影响功率因数是电路运行效率的重要指标。
高功率因数意味着电路中的有效功率较高，能够更充分地利用电能，减少能源浪费。
在一些工业和商业领域，功率因数的要求非常严格。
当功率因数低于一定的要求时，供电公司可能会对用户进行罚款，因为低功率因数会导致电能的浪费和电网能力下降。
功率因数的提高可以通过多种方法实现，例如使用功率因数校正设备、优化电路设计、合理选择电气设备等。
4. 如何改善功率因数要改善电路中的功率因数，可以采取以下几种措施：4.1 安装功率因数校正设备功率因数校正设备可以通过补偿电路中的无功功率来提高功率因数。
常见的功率因数校正设备包括电容器、同步电动机等。
4.2 优化电路设计合理的电路设计可以减小电路中的无功功率，从而提高功率因数。
例如采用合适的变压器、电感器等元件，减小电流的谐波含量。
4.3 合理选择电气设备在选购电气设备时，可以关注设备的功率因数，并选择功率因数较高的设备。
认识无功功率有功功率和功率因数
认识无功功率、有功功率和功率因数（浅显易懂）引言“电”与我们的生活息息相关，电力建设也是走在基础设施规划和建设的前端，电能的管理和应用更是企业非常关注的问题。
对于电能的应用，我们已经从最初的“有电用”过渡到现在的“用好电”，正是在这个背景下，大家会越来越多的听到一个词——“电能质量”，大家更关注我所用电能质量的优劣。
与电能质量相关的两个词是“功率因数”和“谐波”，为了让大家更容易的理解它们，今天我在这里给大家做相关知识的分享。
A.我们必须要认识功率和功率因数对于无功补偿领域元件和解决方案的销售工作者而言，我们需要了解它。
因为功率和功率因数是支撑我们认识和了解产品的基础知识，不清楚的认识功率和功率因数，我们永远不敢和用户讨论技术相关的话题，永远成不了这个领域的专家，更无从清晰的了解用户的真实需求。
对于企业的管理者而言，了解“功率因数”也是必须的。
否则你会遇到这样的场景：1.发现上月企业电费支出里面有罚款，罚款数量还不少，这是怎么回事儿呢？2.你的电气主管递上来一份设备改造方案，要求增加电容柜10套，费用不少哦！你估计也要问了，这个电容柜是什么东东呢？我为什么要用它呢？更重要的是，你的电气主管给你解释一番后，你还是没有听懂！因此，我们只要从事功率因数校正相关领域的工作，功率和功率因数对我们而言就非常重要。
B.太专业，看不懂啊！为什么我们要在这里来讨论功率和功率因数呢？有专业书籍直接查阅即可啊。
专业书籍的介绍是这样的。
（附图）太专业了，对于我们销售员和企业管理者而言，看到这些公式就晕掉了。
由此我们有必要用更通俗的预言和更容易理解的角度去解释功率因数。
（这里我们会失去严谨性，所以专家勿喷啊！）C.我们是这样理解功率和功率因数的。
我们日常用的“电”，它存在两种形式的电能，即：有功电能和无功电能。
如何理解这句话呢？不用理解，记住！就像我们记住“两点确定一条直线”这句话一样。
记住它！记住它！记住它！（重要的事情重复三遍）其他内容见图。
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数
有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数Active power、Reactive power、Apparent power有功功率有功功率（英语：active power，AC power）也称为实功率（R，real power）是一个在交流电电路系统中的概念，表示电源在周期内所发出的瞬时功率的平均值，有功功率以P来表示，其单位是瓦特（W）。
在电路的电源电路的一个给定的点的过去的能量流的速率。
在交流电路中，储能元件如电感和电容，可能会导致能量流动的方向周期性的逆转。
电源的部分，在一个完整的周期的交流波形的平均，在一个方向上的能量的净转移的结果被称为真正的力量。
储存的能量，该方法返回到源在每个周期中，由于功率的部分被称为无功功率。
在交流电路中，有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率的积分的平均值（或负载电阻所消耗的功率），因此，也称平均功率。
1定义记瞬时电压为u(t)，瞬时电流为i(t)，瞬时功率为p(t)，则：记有功功率为P，则：对于交流电，T为交流电的周期，对于直流电，T可取任意值。
对于正弦交流电，经过积分运算可得：上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。
2三相电对于单相正弦交流电而言，其瞬时功率是变化的，因此，对于单相电机，其输出转矩有脉动。
对于三相电机，其三相电的瞬时功率之和却是恒定值，因此，对于三相电机，其输出转矩无脉动。
证明如下：假设：Ua=Um*sin（ωt+120°）Ia=Im*sin（ωt+120°-θ）那么，Pa=Ua*Ia=Um*Im*sin（ωt+120°）*sin（ωt+120°-θ）=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt+240°-θ)]同理：Pb=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-θ)]Pc=1/2*Um*Im*[cosθ-cos(2ωt-240°-θ)]P=Pa+Pb+Pc=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt+240°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt-240°-θ)]=3/2*Um*Im*cosθ-[cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt-θ)+cos(2ωt+120°-θ)]∵cos(2ωt-120°-θ)+cos(2ωt+120°-θ)=2cos(2ωt-θ)*cos(-120°)=-cos(2ωt-θ)∴P=3/2*Um*Im*cosθ即：三相电机的输出瞬时功率为恒定值。
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无功功率与功率因数的概念
接在电网中的大多数用电设备是利用电磁感应实现能量转换和传递的。
如发电机、变压器、电动机等，就是通过磁场来完成机械能与电能之间的转换的。
以异步电动机为例，电机从电网吸收的大部分电功率转换成了机械功率从转轴上输出给了机械设备，这部分功率就是有功功率；而电动机还要从电网吸收另外一部分电功率，用来建立交变磁场，这部分功率不是被消耗，而是在电网与电动机之间不断的进行交换（吸收与释放），这就是无功功率。
电动机等感性负载所需无功是由电源提供的，负载电流的相位是滞后于电压的，如图4-1（a）所示，相位差φ角称为功率因数角，这类负载称为感性负载，感性负载从电源吸收的无功功率称为感性无功或滞后无功。
电容器是容性负载，其端电流是超前于端电压的，如图4-1（b）所示。
感性负载需要从电源吸收的无功功率电容器正好可以提供，也就是电容器能发出感性无功，可以作为无功电源向感性负载提供无功功率。
一般将发出感性无功的元件称为无功电源，将吸收感性无功的元件称为无功负载。
既可发感性无功又可吸收感性无功的元件（如无功静止补偿装置）称为无功调节装置。
输电线路的导线与导线之间、导线与大地之间也形成电容，当电压加在输电线上时，即使线路不接负载，也有电容电流流过，称为充电功率。
高电压长线路和较长的电缆线路，需要计算线路的电容和充电功率。
(a) (b) (c)
图4-1 有功功率、无功功率和视在功率的关系
(a) 电流与电压相位关系（滞后）；(b) 电流与电压相位关系（超前）；(c)功率三角形
通常我们用符号P表示有功功率，用符号Q表示无功功率，总功率称为视在功率，用符号S表示，三相电气元件S、P、Q三者之间的关系如图4-1（c）所示，即：
式中 S---三相视在功率（kVA）；
P---三相有功功率（kW）；
Q---三相无功功率（kvar）；
U---线电压（kV）；
I---线电流（A）；
cosφ---功率因数
针对电网中的某个元件来说，其发出、传递或吸收的总功率中，有功功率所占的比重通常用功率因数来表示，即
(4-4)
负载的功率因数表达了在负载从电网吸收的总功率中有功功率所占的比重。
当有功功率一定时，无功功率越大，则视在功率也越大，供电线路和变压器的容量也就越大，供电电流也就越大，损耗也就越大。
用户按月统计的平均功率因数可按下式计算：
（4-5）
式中cosφ---功率因数；
WP---月有功电量（kW·h）；
WQ---月无功电量（kvar·h）
没有装设人工补偿装置时的功率因数称为自然功率因数。
合理选取设备和改善设备运行工况，可以有效的提高自然功率因数。
功率因数应达到下列规定数值：高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.90及以上，其他100kVA(kW)及以上电力用户和大、中型电力排灌站功率因数为0.85及以上，趸售和农业用电功率因数为0.80及以上。
凡功率因数未达到上述规定的新用户，供电局可拒绝接电。