纯电感电路有功功率和无功功率

　　什么是有功功率和无功功率

　　1、有功功率

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。有功功率过低导致线损增加、容量下降、设备使用率下降，从而导致电能浪费加大。

　　2、无功功率：

无功功率：电网中的感性负载（如电机，扼流圈，变压器，感应式加热器及电焊机等）都会产生不同程度的电滞，即所谓的电感。感性负载具有这样一种特性 -----即使所加电压改变方向，感性负载的这种滞后仍能将电流的方向（如正向）保持一段时间。一旦存在了这种电流与电压之间的相位差，就会产生负功率，并被反馈到电网中。电流电压再次相位相同时，又需要相同大小的电能在感性负载中建立磁场，这种磁场反向电能就被称作无功功率。

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。它不对外做功，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。

　　无功功率过高

1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致系统容量下降；

2）无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加；

3）使线路的压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。

　　什么是纯电感电路

交流电通过线圈时，线圈就会产生自感电动势，而自感电动势又会阻碍交流电的通过。如果线圈的电阻很小则可以忽略不计。把这种线圈作为负载连接在交流电源上所组成的电路叫做纯电感电路，如图2所示。

在纯电感电路中的电流瞬时值为i=Imsinωt，而在线圈两端的自感电压为uL=Umsin（ωt+π/2），纯电感电路中的电压在相位上超前电流π/2。

　　纯电感电路有功功率和无功功率

瞬时功率：

纯电感电路的瞬时功率等于电压uL和电流iL瞬时值乘积。

做出瞬时功率曲线图，如右图所示。

　　有功功率：

由上右图瞬时功率波形图可见，瞬时功率在第一个和第三个1/4周期内为正值，它表示电感线圈从电源中获得电能，转换为磁能贮藏于先圈内；在第二个和第四个1/4周期内为负值，表示电感将贮藏的磁场能转换为电能，随电流送回电源。由曲线图还可以看出，在一个周期内，正方向和负方向曲线所包围的面积相等。它表示瞬时功率在一个周期内的平均值等于零，也就是说，在纯电感电路中，不消耗电能，而只与电源进行能量的交换。所以在一个周期内的有功功率为零。

　　无功功率：

纯电感电路中瞬时功率的最大值叫做无功功率，它表示线圈与电源之间能量交换规模的大小，用字母QL表示。

　　上述公式中：

QL：表示电路的无功功率，单位为乏（Var）或Kvar；

UL：表示线圈两端电压的有效值（单位，伏特、V）

IL：表示流过线圈电流的有效值（单位，安、A）

XL：表示线圈的感抗（单位欧姆、Ω ）