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今天周一,天气不是很好,风大的要命。上午去了学校。下午去上课,觉得头疼,可能这几天晚上研究微积分及无功功率的问题有些痴迷,精力耗费的比较多。昨天从网上,特别是CNKI网上搜索了很多关于无功功率的问题的论文,包括网上其他的一些资料,经过仔细的研究,但是最终还是弄懂了“无功功率”这个问题。网上也有人给予了形象的比喻,但是我认为对于该概念的理解,还要结合无功功率的特点举例才行,有些人举例不是那么恰当。 我个人认为:电厂发的电输送到各地用户那里,好比用卡车把货物从仓库运到各地一样的道理,这里卡车上不但有需要运输的货物(这个就相当于有功功率了,货物被销售掉了嘛!),而且还有负责货物装卸的装卸工(这里相当于无功功率了),因为有功功率是在无功功率的支持下,才能发挥出来的。所以这里的装卸工好比无功功率,负责货物装卸的,货物到了目的地就被销售掉了,相当于有功功率被消耗掉一样。无功功率还要随着卡车回到仓库来,所以,卡车上既有货物,还有装卸工,所以货物肯定不能装那么多,卡车也发挥不出应有的运输能力来,因为装卸工占据了货物的空间,所以装的货就少,这个就相当于电网上并存着“无功功率”和“有功功率”一样,电源的容量是一定的,无功功率占的成分大,有功功率就必然减少了。无功功率在电网上来回的震荡的结果是导致线损增加,还导致设备的负荷达不到额定,造成许多负面影响。这个就好比货车每次送完货回到仓库时,还需要拉着装卸工回来一样,装卸工每次都跟着货车出入,必然造成货车的油耗增大,浪费能源等等。所以,“无功功率”补偿很有必要的,无功补偿的方法有很多,常见的就是在设备侧并联电容器,因为电容的充放电和电感的充放电差180度,所以,无功功率不必再返回电源,直接在就地吸收和放出。这个就好比在售货点直接建立一个宿舍,让装卸工住在销售点一样,装卸工就不必跟着货车来回的奔忙了,对于货车来说,拉同样的货物,由于减少了装卸工的载重,所以也就耗油少了。或者反过来说,同样的货车,可以运载更多的货物了。相当于提高了电源的利用率了。 另外,对于无功功率和有功功率及瞬时功率的三角函数公式计算和绘图,都弄得很清晰了,瞬时功率=有功功率+无功功率。通过分析正弦交流电的功率问题,发现有功功率和无功功率是各有特点,更加深刻领会了无功功率到底是怎么一回事了。 因为无功功率在一个周期内的平均值是0,所以不可以想有功功率那样用平均值来衡量大小和规模。人们又选择了用无功功率的幅值UIsinφ来描述无功功率跟电源交换的大小,所以,无功功率UIsinφ跟有功功率UIcosφ是不一样的概念的,有功功率都是正值,而且恰好是平均功率,有物理意义。 又把视在功率定义为S=UI,就是电源发出的最大容量,是电压跟电流有效值的乘积,而且恰好S^2=P^2+Q^2,符合三角形勾股定理关系,其实这个三角形只是为了便于直观的判断三者之间的大小关系而采用的。根本没有什么物理意义的。也就说刚好是凑巧了,可以形成这个三角形的。有文章还说这个功率三角形可以是向量关系。
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