電機「功率三角形」，看這一篇就夠了！

電機「功率三角形」反映的是有功功率、無功功率、視在功率之間的數學關係。

1、 有功功率：在交流電路中，凡是消耗在電阻元件上、功率不可逆轉換的那部分功率（如轉變為熱能、光能或機械能）稱為有功功率，簡稱「有功」， 用「P」表示，單位是瓦（W）或千瓦（KW）。

它反映了交流電源在電阻元件上做功的能力大小，或單位時間內轉變為其它能量形式的電能數值。

實際上它是交流電在一個周期內瞬時功率的平均值，故又稱平均功率。它的大小等於瞬時功率最大值的1/2，就是等於電阻元件兩端電壓有效值與通過電阻元件中電流有效值的乘積。

2、無功功率：為了反映以下事實並加以表示，將電感或電容元件與交流電源往複交換的功率稱之為無功功率。簡稱「無功」，用「Q」表示。單位是乏（Var）或千乏(KVar)。

在交流電路中，凡是具有電感性或電容性的元件，在通電后便會建立起電感線圈的磁場或電容器極板間的電場。因此，在交流電每個周期內的上半部分（瞬時功率為正值）時間內，它們將會從電源吸收能量用建立磁場或電場；而下半部分（瞬時功率為負值）的時間內，其建立的磁場或電場能量又返回電源。因此，在整個周期內這種功率的平均值等於零。就是說，電源的能量與磁場能量或電場能量在進行著可逆的能量轉換，而並不消耗功率。

無功功率是交流電路中由於電抗性元件（指純電感或純電容）的存在，而進行可逆性轉換的那部分電功率，它表達了交流電源能量與磁場或電場能量交換的最大速率。

實際工作中，凡是有線圈和鐵芯的感性負載，它們在工作時建立磁場所消耗的功率即為無功功率。如果沒有無功功率，電動機和變壓器就不能建立工作磁場。

3、視在功率：交流電源所能提供的總功率，稱之為視在功率或表現功率，在數值上是交流電路中電壓與電流的乘積。視在功率用S表示。單位為伏安（VA）或千伏安（KVA）。它通常用來表示交流電源設備（如變壓器）的容量大小。

視在功率即不等於有功功率，又不等於無功功率，但它既包括有功功率，又包括無功功率。能否使視在功率100KVA的變壓器輸出100KW的有功功率，主要取決於負載的功率因數。

4、功率三角形

視在功率（S）、有功功率（P）及無功功率（Q）之間的關係，可以用功率三角形來表示，如下圖所示。它是一個直角三角形，兩直角邊分別為Q與P，斜邊為S。S與P之間的夾角Ф為功率因數角，它反映了該交流電路中電壓與電流之間的相位差（角）。

電壓與電流之間的相位差(Φ)的餘弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S

三相負荷中，任何時候這三種功率總是同時存在：功率因數cosΦ=P/S：sinΦ=Q/S

（1）當三相負載平衡時：對於三相對稱負載來說，不論是Y形接法還是△形接法，其功率的計算均可按下式進行：

（2）當三相負載不平衡時：分別計算各相功率，再求和，

P=P1+P2+P3=U1*I1*cosφ1+U2*I2*cosφ2+U3*I3*cosφ3

（3）如果三相電路的負載不對稱，則上述公式不能使用，這時必須用三個單相電路功率相加的方法計算三相總功率。 「功率三角形」是表示視在功率S、有功功率P和無功功率Q三者在數值上的關係，其中φ是u(t)與i(t)的相位差, 也稱功率因數角。

由功率三角形可得 ：P=Scosφ，Q=Ssinφ=Ptgφ

對於三相電路： P=√3 UIcosφ，Q=√3 UIsinφ， S=√3 UI=√（P2+Q2）

KW是指有功功率，KVA是指視在功率或容量， 對於用電器來說，VA*功率係數=W

在電阻類器件上，VA=W它的功率係數是1 ，在電動機上，功率係數是0.7-0.9不到1

在發電機上，W指的應該是主動機的功率，比如說汽油機或柴油機的輸出功率，VA應該指的它的帶負載能力。（帶負載能力就是代表器件的輸出電流的大小。）KW：有功功率（P）單位 ，KVA：視在功率（S）單位 ，VAR： 無功功率Q ，S＝（P平方＋Q平方）的開方 ，P＝S＊cos(φ) ，φ是功率因數 ，S=UI＝I＊I＊│Z│，Z為複數阻抗，有功功率（單位KW）與視在功率（單位KVA）差一個cos(φ)。