登录注册 微信
关注微信公众号
投诉建议 |       返回旧版 >
NE牛顿眼

【电气专业基础课程-通用技术】[待回答]
无功功率到底是什么?能不能被消耗?又能不能被吸收?

收藏 匿名 1762次待回答

问题注释:

学了这么多年电气,还是遇到“无功”就晕。。。很多书籍中分析无功功率都说无功功率是建立电磁场用的,只会在电磁元件中来回交换,不会被消耗,但是我们又经常说“吸收无功功率”,那么既然是来回交换,为什么会有吸收这一说法?无功功率到底是什么性质?希望有大神可以深入解释一下。另外,“吸收无功功率”到底是个什么概念?“交换无功功率”又是什么概念?这两种说法互相矛盾如何解释?

回答须知?

回答须知:

1.回答时本着科学、诚信的态度,禁止无意义和不相关的回答。以便发布人及其他用户理解和给以正确的点评。

2.以广告为目的的答案,一旦发现,网站将按“垃圾广告”的违规行为进行处罚。

3.在本网站禁止拷贝,抄袭,盗取他人答案的行为(少于40%的创新,且未标明出处者视为违规)。

请您登录后进行回答!



39条回复
  • 匿名
    • 楼上对有功无功的定义是正确的,也解释了楼主问的无功到底会不会被消耗的问题,即,不会被消耗。这里我再补充强调一下。有功功率与无功功率的区别就是有功功率时通过电阻等有功元件将电能转化为了热能等其他形式的能量,这部分能量一旦转化为热能后就不能再变回电能流回此电路,所以叫“消耗”了有功。而无功功率是通过电感、电容等无功元件将电能转化为磁能,或者将电能转移到电场中,之后,磁能会又再次转化为电能,或电容内电场中的电能又回到电路中,所以无功功率将电路中的电能转化为无功元件内的电磁能后,又会再次转化回电路中的电能,所以这部分能量只是交换,不被损耗。

      至于楼主问的“吸收无功功率”一说,这是为了便于理解,人为定义的说法,其实无功功率是不停地被吸收然后又放出的,我们所说的“吸收无功功率”是根据电压、电流的相位关系人为定义的一种说法。电力系统中由于发电机都是感性的,又是电源,所以我们就认为发电机会发出感性无功,而发电机发出的感性无功是指以其电流输出为为电流参考方向,输出电压超前输出电流,也就是说,我们默认了将输出电压超前输出电流90度定义为发出感性无功,那么对于电压超前输入电流的负荷,我们就定义它为吸收感性无功了。而输出电压滞后输出电流的,定义为发出容性无功;电压滞后输入电流就叫吸收容性无功。

    • 2017-07-30 17:15:33
    •  (3)  
    • 回复
    • 查看评论(3)
    • 朱一昕
    • 并不是很同意楼上的解释,个人理解,“吸收无功功率”是指此元件要想正常运行,需要外界向其提供感性无功功率,也就是它要运行,就需要有感性无功,而它自身无法制造感性无功,所以需要外接给它“输入”感性无功,也就是它“吸收无功”
    • 2017-07-30 17:37:32
    •  (0)  
    • 回复
    • 朱皇儒
    • 楼主解释的好透彻!看完之后,我明白了“消耗”的意义,和“吸收”的意义了!赞!
    • 2017-07-30 17:39:15
    •  (0)  
    • 回复
      匿名
    • 哦!这位大神回答的明白!看完这个回答我就明白了,所谓的“吸收”只是一种说法,其实不只是吸收,还会放出,因为在交换!谢了!
    • 2017-07-30 18:54:33
    •  (0)  
    • 回复
    • 匿名
      • 根据题主题目的意思,可以认为题主已经知道无功的定义了,并且对电力系统有着一定的了解,那么我就不从数学推导上对无功功率进行解释了,仅仅在这里抛砖引玉,说一下自己的一些见解。

        说一下我自己的见解,我不认为我的理解是全部正确的,但是希望能够给题主一些启发。

        我们可以将电力系统看做人的身体,那么这样就可以理解为:人的血管相当于电网(输电线),无功功率可以认为是人身体内的血液,有功功率是血液中携带的营养和氧气(当然,在这里,营养和血液是并列关系,而非是包含关系);人的各类身体器官就可以认为是电网中的各种设备以及负荷。

        那么,现在,血液将营养物质通过血管传输到身体的各个器官供器官进行消耗,对应与电力系统而言呢,则是,有功以及无功通过电网传输到各个设备,其中各个设备消耗有功(即相当于营养物质),而并不消耗无功。但是电网中能够不存在无功吗?显然是不可以的,就像人体内营养物质必须通过血液传输一样,有功的传输也必然依赖于无功,无功是必不可少的。

        至于无功交换,以及发出无功和消耗无功,可以这么理解:心脏泵出血液,将血液送至各个器官,那么心脏就像发出无功一样,而各个器官接受血液,因此是吸收(消耗)无功的,而血液在身体内循环,就像是无功来回交换的过程。

        这个比喻在逻辑上可能不太严密,但希望能够解决题主心中的困惑。

      • 2017-07-30 20:58:25
      •  (2)  
      • 回复
      • 查看评论(0)
      • 匿名
        •       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。
                如电网中,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。

                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。

        • 2017-07-30 20:21:23
        •  (1)  
        • 回复
        • 查看评论(0)
        • 千金一诺
          • 要解答这个问题,楼主先要明确无功功率的定义。我学习的版本里呢,有功无功定义是这样的:

                  有功:指交流电瞬时功率在一个周期中的平均值,也叫做平均功率。在电阻电路中,它指的是电阻消耗的功率;在电动机回路中,它指的是电动机的出力。
                  无功:在具有电容或电感的回路中,电容或电感在半个周期内从电源吸收能量,并以电场能或电磁能的形式存储起来,而在另外半个周期内将这部分能量返回给电源。他们只起与电源交换能量的作用,实际并未消耗能量。将电容或电感与电源交换能量速率的振幅值称之为无功。

                  从这个定义中,你就可以看出来,无功确实就是电源与电磁元件来回交换的功率,它不会被消耗。

          • 2017-07-30 16:37:56
          •  (1)  
          • 回复
          • 查看评论(2)
          • 吴斌
          • 这位介绍的定义很准确,我比较欣赏这种定义明确的答案,建议楼主可以采纳
          • 2017-07-30 18:48:32
          •  (0)  
          • 回复
            匿名
          • 我看到的很多无功定义也是这样说的,但是从定义里看,无功就是不会被吸收的啊,它是在交换啊,那为什么还都说是吸收无功呢
          • 2017-07-30 18:51:31
          •  (0)  
          • 回复
          • 易强-高压2
            • 有人曾经用仿真波形说明过无功功率不会被消耗,只是交换这一事实。在这里跟你分享一下吧。

              首先要说明,对一个元件或一段电路,常指定其电流从电压的“+”极性端流向“-”极性端,这种电流和电压取一致的参考方向,成为关联参考方向,如图a所示;反之,电流和电压取不一致的参考方向,成为非关联参考方向,如图b所示。

              58a918bb0ea282031c72578ab4b32ab4_r.jpg

              现在,为了更好理解电源负载的能量交换,我将电源和负载的参考方向都选取为关联参考方向,如下图所示:

              3a45a49caa6ed00d809ad9664ee62463_r.jpg

              这样一来,电源和负载的功率P具有相同的意义,无论对于电源还是负载,当P>0时,元件吸收能量;当P<0时,元件发出能量。

              43adf95c0486fb0a13a902762c25517c_r.jpg

              功率曲线如下图,红色为P,蓝色为Pe,两者交替吸收和发出能量,当负载吸收能量时,电源刚好发出能量,经过半个周期后,负载转为发出能量,而电源则开始吸收能量。两者形成一种“互补”的关系。

              8c508f40dade7d97c7084fd683506120_r.jpg

              你从这个图里就可以看出来了,功率是在来回交换。所以所谓无功功率,实际上是电感、电容等储能元件,从外界吸收一定的能量,让后彼此来回交换。这部分用于来回交换的能量并不是凭空产生的,而是需要有一个初始的能量输入,而后这部分能量在来回交换时并不会被“消耗”掉,所以称之为无功。

            • 2017-07-30 18:16:54
            •  (2)  
            • 回复
            • 查看评论(2)
            • 蒋应伟
            • 这个图解释的倒是很详细,我再补充一点,无功功率的实时动态特性其实就是表现为“有功功率在各个元件之间的来回传递交换”
            • 2017-07-30 18:31:23
            •  (0)  
            • 回复
            • 牧羊人
            • 这回答够精彩!这个波形图一看就一目了然了!
            • 2017-07-30 18:32:50
            •  (0)  
            • 回复
            • Dreg
              • 无功功率的定义,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)。 无功功率不能被消耗,可以被吸收。有时候说系统吸收无功功率,不如说系统无功功率的平衡,关键是系统的平衡,它并没有与其他能源形式的消耗。最为简单的电容器平衡无功,维持电压,电容器本没有与外界发生能量交换(忽略损耗),也不需要像有功一样有外界动力的支持,但是它可以作为一个“无功电源”。可以把电能的传送比作为一次行走:为穿越某个线路,过程中需要先下坡在山坡,在忽略损耗的情况下可认为高重力在整个过程中没有做功,但要穿过该线路必须借助重力。可以将无功功率理解为此时的重力。
              • 2017-08-04 09:52:17
              •  (1)  
              • 回复
              • 查看评论(0)
              • 蒋勇斌
                • 据说,有功最终归属电能范畴,无功最终归属磁能范畴。

                  B=uI/2(pi)r,其中u为真空中磁导率,常数;而I就是载流导线中的无功电流大小,pi是圆周率,r为某点距离导线的距离,从这个公式看出磁的形成过程依赖于该电流的存在,大学物理电磁学里面也假设过环形超导体通入电流就能建立恒定磁场,而建立磁场的电流存在到始终不消耗,也就是说,无功功率是不会被消耗的。

                • 2017-07-30 17:46:32
                •  (1)  
                • 回复
                • 查看评论(2)
                • 龙飞
                • 原来初中学的公式就能解释这么深刻的问题!大神基础知识好扎实!佩服!
                • 2017-07-30 18:42:32
                •  (0)  
                • 回复
                  匿名
                • 这位大神的回答角度很有意思,从初中的公式都能联想到这里,厉害厉害!给红包!
                • 2017-07-30 18:50:30
                •  (0)  
                • 回复
                16 条记录 1/3 页 123 下一页
                NE牛顿眼

                NE电气微信扫一扫
                更多电气资源等你分享

                技术支持:知电平台COPYRIGHT(c)沈阳知电科技有限公司 www.niudunyan.com 辽ICP备19011081号
                联系电话:024-31371737

                辽公网安备 21011202000391号

                发送人:敏敏

                即将发送 元的红包
                给答题人。还剩42元红包