感性负荷为什么会消耗无功功率 感性负荷为何耗无功电能

1、感性负荷的基本概念

首先我们要明确什么是感性负荷。感性负荷是指具有感性元件的负载，如变压器、电感器等，这些元件在交流电路中会产生磁场，使得电压和电流的波形不一致。当这些负载接入电路中时，电流和电压的相位出现一定的误差，即出现了角位移。

由于感性负荷具有电感性质，所以在交流电路中会产生阻碍电流改变的作用，也就是说感性负荷会消耗无功功率。

2、感性负荷的功率分解

我们可以将电路中的电流I分解为有功分量（Ir）和无功分量（Im），其中有功分量指的是把电流带动负载工作的功率，也就是负载真正耗费的电能，而无功分量则是指电流带来的电场能量和磁场能量的相互转换。

对于感性负荷而言，其电压和电流相位不一致，会导致功率因数小于1。我们可以将这个小于1的功率因数分解为有功功率因数和无功功率因数，其中有功功率因数表示有功分量与总电流的相位关系，而无功功率因数则表示无功分量与总电流的相位关系。

因为感性负荷电流滞后于电压，所以其相位差为正，即有一个正的角位移。这个角位移导致了电流的分解，其中有一个分量与电压同相位，另一个分量与电压的相位差90度，这个分量就是感性负荷消耗的无功功率。

3、感性负荷的无功功率消耗原理

感性负荷的无功功率消耗是与电感器产生的磁场强度有关的。当电压从零开始上升时，电流并不会立刻跟随上升，而是在电感器中产生电磁感应，使得电流缓慢地逐渐上升。

在电压的正半周期下降时，电感器中的电流仍然保持有一定的值，而在电压的下降过程中，电流的方向与之前相反，因此感性负荷中的电流将会阻碍电源电压的下降，吸收电流的无功功率。

4、如何降低感性负荷的无功功率消耗

可以采用一个叫做电容补偿的方法来降低感性负荷的无功功率消耗。通过在感性负荷并联一个电容器，可以改变电路的电感-电容之间的相位差，进而改变电路的功率因数。当电感-电容并联后，其等效电路的总电感减小，总电容增加，导致电路的谐振频率降低，电路的寄生阻抗变大，进而在某个特定的频率点上，等效电路的功率因数最大，从而达到最佳的补偿效果。

此外也可以采用平衡载荷方法。通过在电路中并联一组相等的电容器，使得电路中的总容值增加，从而提高电路的电容性。这样可以增大总电流和有功功率，降低无功功率的消耗。