直流无功功率

http://unit.xjtu.edu.cn/sspdj/vldj/zldj_1%5b2%5d.htm

这么多强人啊，连楼主的说的话都能搞到什么地方出的，厉害，也学习了，直流电机或者设备一般都是小功率的设备所以很多地方根本就没有无功功率这个说法，

唉......坛子里高手还真多啊！这样还真能学到不少东西。

什么是无功功率，以上各位大侠已经说的很明白了，我就不啰嗦了。大家都知道无功是充放电的能量交换过程，但感性负载和容性负载的无功原理是不一样的。感性负载的能量交换是靠交变磁场的；容性负载是靠交还相位的。现在我们再来分析直流负载有无功的问题：直流电机内部能产生交变磁场吗？？？直流线路中会出现相位变化吗？？？所以，我认为直流电机根本就不会产生无功功率。
   顺便说下，我厂用的直流电动机最大的是710KW的。

是不是理想的直流，如果是理想的回路，何来无功之说。

引用“ 直流无功功率
困扰了很久的问题 请问直流电带动电机有无功功率吗？？？都知道交流电带动电动机需要电容补偿 。那用电瓶带动直流电机有无功耗损吗？？？？？？请知道的指教”
回复螺丝刀1234：
1、你提出的问题很好，在纯直流电路中，是没有无功功率损耗的，这是公认的，也是事实。2、但在直流电动机中，转子中的电流不是直流电是交流电，总阻抗为感抗和纯电阻的矢量和。在转子中的交流电，是存在着有功功率和无功功率的，这也是事实。
3、转子中的交流电是否可以补偿？怎样补偿？还没有人研究过。假设在转子导体中并联或串联适当的电容器，从理论方面分析应当是节电的，其根据在交流电路中并联、串联电容器时总阻抗是增大的。

回复：直流电路没有无功功率。但直流电动机转子导体中，总阻抗是由感抗和纯电阻组成的，也会有无功损耗。

首先,回答楼主的问题, 楼主是说电瓶驱动直流电机的做法, 我觉得,在这种情况下,功率因数到底是不是1也就是 电压和电流之间有没有相位差我不是很了解;
其次, huiguohua001大虾说的直流电机根本不产生无功功率这一点我无法认同, 解释如下:
1)直流电机应该是按广义的直流调速器+电机=直流调速系统来理解, 直流电机和调速器组成的调速系统是一个交流负载, 是有功率因数的;
2)交流调速系统的功率因数是变化的, 与晶闸管的导通角有关(具体理论我不了解,您可以自己搜索一下), 导通角越大, 功率因数越高, 这是我实际验证过的.比如, 我照看的某条生产线的直流电机(与huiguohua001大虾所说的电机功率一样,巧合)单独用一台变压器供电, 低压配电侧加装了智能电力仪表, 可以监测有功和无功功率.出于和楼主类似的想法, 我多次验证直流电机的功率因数是否为1, 或者不为1的话是否为恒定的值,是否比交流调速系统高， 每天同一时刻, 我记录当天的有功功率和无功功率, 并在表格中创建公式计算当天的视在功率和功率因数. 由于开始记录的时候工厂的设备出于试运行阶段, 受技术条件限制该电机一直工作在50%左右的额定转速上,我得到的功率因数不幸只有0.65左右, 但随着工艺的成熟, 设备运行达到并超过了设计要求, 直流电机几乎工作弱磁调速, 功率因数也随之升高到了0.81。 另外一台直流电机就更不幸了, 虽然技术参数都相同, 但由于设计时齿轮箱的速比设置不合理, 满负荷时该电机只运行到额定转速的40%左右, 功率因数最高只能到0.48。当然, 设计生产线是要留一定余量的, 每个设计师都会这样做.
同样, 我也对交流传动做过类似的分析, 交流传动的功率因数与速度的关系比较小;
我总结结论如下:
1) 电瓶供电的直流电机是否有功率因数一说我不知道,理论知识我不熟;
2)直流调速系统这个广义的直流电机是有功率因数的, 其功率因数与电机转速有关(我分析最终是和晶闸管的导通角有关,还是那句话,我没有理论基础, 只是这么猜想的;
3)交流电机+变频器的交流调速系统的功率因数比较高,而且稳定;

负载回路中有电容或电感等储能元件存在,存在能量吞吐(电磁转化)现象,吸收的能量又释放回电源,并未实际消耗掉.
假定能量只能由单一方向进入,并不能返回电网,像变频器,三相交流电输入变频器后,进入三相整流桥,因整流桥的单方向导电特性,使能量只进不出,能量无法再回馈电网,多余能量只参存储于直流回路的电容中,故变频器直流回路的电容器又称为储能电容,故变频器的功率因数可认为接近于1.但不能说变频器拖动的交流电机,功率因数也为1,非满载情况下,还是照常存在一定的无功功率的.
直流电机的情况与其类似.直流电机也是由直流调速器和直流电机构成一个整体性的装置,交流电进入直流调速器,也由整流元件进行单向整流,或者说是由晶闸管进行可控整流,再流入直流电机,进入装置的也为单方向电流,初看之下,直流调速器电网侧的功率因数也应该接近于1.
但直流系统与变频系统还是有着本质的不同!变频系统是全波整流,直流系统为移相整流,整流直流电压为缺口波,当直流调速器输出电压高时,电压缺口小,输出电压低时,电压缺口变大.换言之,直流系统与比变频系统整流的非线性更为严重,移相调压的控制方式使系统出现了较大分量的谐波电压(谐波电流)!
也正在谐波分量的出现,使电网侧功率因数严重下降,这表现在:电机转速高时,电压缺口小,功率因数较高;电机转速低时,电压缺口大,谐波分量增大,功率因数下降.当直流电机运行于全速,晶闸管如同整流二极管一样处于最大导通角时,输出脉动直流已经无缺口,此际的功率因数也应该接近于1(但实际上直流电机全速时,因额定电压的限制,晶闸管远未达到最大导通角).直流系统也存在的无功功率,是否即是非线性整流形成的谐波电流分量造成的呢?理论分析是我的弱项,愿有识之士给予指教!
但就直流电机本身,因电机绕组也表现为电感和电阻的混合体,流入绕组的电流和绕组两端的电压肯定有一定的相位差,因而也可以推论出有无功分量的存在.
但在分析上,可以如变频器一样,脱开负载电机,单就变频器和直流调速器来讨论装置或系统的功率因数.也因为单向整流的原因,电网侧的功率因数也仅仅取决于变频器或直流调速器,而与负载电机不再有直接的关系.
分析相位与功率因数纯理论上的发挥,非本人擅长,顺便聊几句,只为抛砖引玉!