無(wú)功功率真的沒(méi)用嗎

　　無(wú)功功率是無(wú)用的功率嗎，所以其數值越小越好?

　　無(wú)功功率不消耗能量，大小多少有無(wú)是否不用考慮?

　　難道無(wú)功功率真的不重要，可用可無(wú)?

　　在力學(xué)中，人推小車(chē)前行，只考慮其中向上的支撐力、向前的推力，如圖1。只有推力做功，向上的支撐力不做功;但是如果沒(méi)有向上的支撐力，小車(chē)無(wú)法前進(jìn)，推力不能實(shí)現做功。

　　圖1小車(chē)前行中受力示意圖

　　在電學(xué)中，對于一些特定的負載，有功功率可類(lèi)似成力學(xué)中的向前的推力，無(wú)功功率類(lèi)似成向上的支撐力?？梢?jiàn)無(wú)功功率也是不可或缺的。我們先來(lái)了解幾個(gè)相關(guān)聯(lián)的物理量含義。

　　1)有功功率

　　在交流電路中，有功功率是指一個(gè)周期內發(fā)出或負載消耗的瞬時(shí)功率的積分的平均值或消耗在負載上轉換為其它能量的功率，即等效阻性負載所消耗的功率，常用P表示，單位W;

　　2)無(wú)功功率：

　　表示單位時(shí)間電路中電抗器(電感或電容)元件間能量交換規模的量。無(wú)功功率的大小表明了能量交換的能力。常用Q表示，單位Var;

　　3)視在功率：指電路中電壓有效值和電流有效值的乘積，用符號S表示，常用單位VA。用來(lái)表示電器設備最大可利用的容量;

　　4)功率因數：有功功率和視在功率之比，反映了電力的利用率。

　　感性電氣設備運行中，感性電流分量建立交變磁場(chǎng)，這種感性電流分量產(chǎn)生磁場(chǎng)能和電能相互轉化，不轉變成其它能量(如熱能、機械能、化學(xué)能等)，感性電流分量產(chǎn)生的功率在負載和電源之間往返，沒(méi)有被消耗，稱(chēng)為無(wú)功功率;同樣地對于容性負載，容性電壓分量建立交變電場(chǎng)，電場(chǎng)能和電能相互轉化，這種能量交換的規模也是無(wú)功功率。所以交流電路中電抗元件的特性是實(shí)現能量交換，存在電抗元件必然存在無(wú)功功率。

　　電力系統中無(wú)功功率并非無(wú)用的功率，相反在電力中起著(zhù)重要的作用。例如電動(dòng)機需要建立和維持旋轉磁場(chǎng)，使轉子轉動(dòng)，從而帶動(dòng)機械運動(dòng)。電動(dòng)機的轉子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次側線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線(xiàn)圈感應出電壓。因此沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機就不會(huì )轉動(dòng)，電壓器就不會(huì )變壓。

　　在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，還需要從電源取得無(wú)功功率。在實(shí)際負載正常工作時(shí)，有功功率來(lái)完成工作;無(wú)功功率維持電磁場(chǎng);視在功率為看上去消耗的功率，三者之間關(guān)系可用圖2表示。標準正弦電路中，P、Q、S滿(mǎn)足矢量三角形的關(guān)系：S=。

　　圖2三者之間的關(guān)系示意圖

　　雖然無(wú)功功率不被消耗，但是無(wú)功功率和有功功率一樣都在供電線(xiàn)路上產(chǎn)生電流。電源和輸電線(xiàn)路存在阻抗且電源容量是有限的，無(wú)功功率對供、用電也產(chǎn)生一定的不良影響：

　　l視在功率一定時(shí)，增加無(wú)功就要降低變電設備的供電能力;

　　l電網(wǎng)內無(wú)功功率的流動(dòng)會(huì )造成線(xiàn)損增大和能耗增加;

　　l造成低功率因數和電壓下降，導致電氣設備容量得不到充分利用。

　　綜上所述，無(wú)功功率有利也有弊，有功功率和無(wú)功功率就像蹺蹺板的各一端，無(wú)功和有功在某些電氣設備中是不可或缺的;無(wú)功也參與了電源的能量交換，降低了發(fā)電機和電網(wǎng)的供電效率，供電部門(mén)當然希望無(wú)功越小越好?？刹捎脽o(wú)功功率補償技術(shù)來(lái)改善功率因數，由無(wú)功功率源提供負載的無(wú)功電流，提高供電效率。