无功功率到底是怎么回事 发电机电动机中的无功功率没有消耗去哪了

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-07
请问无功功率到底消耗到哪去了?能量是守恒的啊

理想情况下一个交流电源直接与电感相连,那么电源输出的都是无功功率,而积一下分的话可以发现,电源在一个周期内实际上并没有输出能量,实际的过程是,交变的电场能量先转换为磁场能量(电感的电流建立磁动势),然后电感再对电源充电,磁场能量变为电能。

有功功率平衡反应的是电源有多少转化为机械能、热能,而无功功率反应的是电源输出的能量有多少用于建立交变的电场(电容)或磁场(电感),理想情况下,交变的电场和磁场的建立都不会损失能量。

我觉得,无功功率的引出是为了衡量有多少电源提供的交变电场能量区建立了其他的电场或者磁场能量。实际中的很多电气设备都需要一定的电源输出无功区建立一个交变磁场,比如异步电动机,只有建立磁场以后才能带动负载工作,电能、机械能的转换是通过电磁感应建立的。但是这个磁场本身只是在不断吸收和释放能量,吸收和释放的能量在一个周期内是平衡的。

我觉得,功率因数达不到要求被罚款是因为,电网中的很多电气设备都是吸收滞后的无功功率,也就是说,都是需要电网给出电流去励磁,建立磁场。如果无功功率不平衡,那么电网电压就会波动得很厉害。对于电气设备都是很大的危害,同时对于电网的强度(比如高压的绝缘要求)都是有很大影响的。所以功率因数要达到一定的要求。

我前面说的理想情况下不会损失能量是指一个周期下,磁场建立的吸收和释放的电能是平衡的,非理想情况下,由于导线的铜耗以及磁滞、涡流等铁耗会损耗能量,变成热能。




一台异步电机如果要工作,收到的必然是既有无功功率,又有有功功率,不可能只收到有功功率的。也就是说输入端电压和端电流肯定有相位差。至于无功补偿省电的问题,就不清楚了。

呵呵
让生产无功补偿控制器的奥特电器公司的专家给你解释一下:

常见的无功补偿,是用并联电容器来补偿电动机的无功功率。这种补偿,本质上是用电容器代替变压器,向电动机提供无功功率。
而电容器的无功功率,来源于电网。电动机的无功功率,也是来源于电网。所有的无功功率,本质上是发电机的功率转化而来的。
那么,由于电容器的容性无功功率,与电动机的感性无功功率,在相位上正好相反,所以从时间上看,以电压波形为准,在0~1/4周期中,电动机是吸收无功功率,2/4周期中放出无功功率,3/4再吸收,4/4再放出。周而复始。但是电容器相反:在0~1/4周期中,是放出无功功率,2/4周期中吸收无功功率,3/4再放出,4/4再吸收。
看出来了吧,由于无功功率基本上是不消耗的,所以无功功率只是在电容器和电动机之间来回传送。是电容器储存了电动机的无功功率,在电动机需要的时候放给电动机而已。

你可以参考“GZK智能无功补偿控制器”的资料,有一些说明。这里不能发链接,请谅

回答楼主的追问,无功功率的损耗。
无功功率有分类:感性无功、容性无功。一般情况下,所说无功即指感性无功,这是从用户角度来约定的,因为绝大多数用电设备都是感性的。而楼主追问中的无功功率是从全局上来说的,指全部的无功功率,即感性无功+容性无功。
可以这么理解,感性无功即是指感性器件(如电感)上消耗的无功,容性无功是指容性器件(如电容)上消耗的无功。据无功计算公式:Q=UIsinφ,其中角度φ指电压U超前电流I的相位角。由于感性元件上电压相角超前电流相角,所以感性无功为正;同理由于感性元件上电压相角滞后电流相角,所以φ为负,进而容性无功为负,关键即在此。容性无功为负,那么容性无功即可以理解为负的感性无功,从而容性器件(如电容)上消耗的容性无功即可以理解为容性器件上产生了感性无功、发出了感性无功、发出了无功。相反地,感性器件(如电感)上消耗了感性无功,也可以理解为发出了容性无功。
所以,损耗了无功功率(即感性无功),也即是发出了容性无功;前者自有系统中容性无功的产生元件(如发电机、电容器组等)来提供,后者也即是由这些元件来消耗。所谓无功功率的损耗只是个说法而已,也可以说成是容性无功功率的产生。
使用“消耗”这个说法,只是因为用户侧多为感性负荷,用户侧“消耗”了有功,所以也跟着约定“消耗”了无功(感性无功)。
之所以说无功功率没有损耗,一方面是因为无功功率不能提供能量、动力等,说白了,它不能做功,不能发热,只是用于提供有功功率传递的通道,或者也可以说是用以产生电磁场(不太全面)。另一方面,从整个电力系统来看,无功(感性无功)由电容器组产生、由负荷吸收,也可以反着说;所以说,无功功率在电容和电感之间来回传递,没有外流,没有损耗。

实际上感性负载的直流电阻会消耗一部分功率;无功功率的概念是指其并未供给负载,而是和电源进行交换(充电时吸收功率,放电时发出功率)。

功率是电压和电流的乘积,电压矢量和电流矢量不在同一条线时就产生了无功功率。就象我们提东西,垂直提就省力,斜着提就费力一样。发电机空载时也消耗功率,譬如克服转动的摩擦,线圈本身的发热等。

主要是生热,电流热效应。

当然是不等的。发电机输出的功率是电功率,即包括电压、电流,也包括功率因数和频率等;电动机的输出是转矩与角速度。所以一般电动机功率写作kw,发电机写作kva.