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功率因子 什么是功率因数?怎样计算功率因数?
2019-08-20 18:27:19 来源:朵拉利品网

1, 什么是功率因数?怎样计算功率因数?



在交流电路中,相电压与相电流之间的相位差(Ф)的余弦,叫做功率因数,用cosФ表示,在数值上,功率因数是有功功率与视在功率的比值。它反映了用于有功的电力在电源提供的总功率(视在功率)中所占的比率。所以在电力行业中又把功率因数称为力率。
功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。例如,生产中最常见的交流异步电动机在额定负载时的功率因数一般为0.7--0.9,如果在轻载时其功率因数就更低。其它设备如工频炉、电焊变压器以及日光灯等,负载的功率因数也都是较低的。从功率三角形及其相互关系式中不难看出,在视在功率不变的情况下,功率因数越低(Ф角越大),有功功率就越小,同时无功功率却越大。这种使供电设备的容量不能得到充分利用,例如容量为1000KVA的变压器,如果cosФ=1,即能送出1000KW的有功功率;而在cosФ=0.7时,则只能送出700KW的有功功率。功率因数低不但降低了供电设备的有效输出,而且加大了供电设备及线路中的损耗,因此,必须采取并联电容器等补偿无功功率的措施,以提高功率因数。
功率因数既然表示了总功率中有功功率所占的比例,显然在任何情况下功率因数都不可能大于1。由功率三角形可见,当Ф=0°即交流电路中电压与电流同相位时,有功功率等于视在功率。这时cosФ的值最大,即cosФ=1,当电路中只有纯阻性负载,或电路中感抗与容抗相等时,才会出现这种情况。
感性电路中电流的相位总是滞后于电压,此时0°的cosФ;而容性电路中电流的相位总是超前于电压,这时-90°功率因数的计算方式很多,主要有直接计算法和查表法。常用的计算公式为:

2, 功率因数是什么意思?



最基本的功率因数的定义,是用电设备的有功功率与视在功率的比值,表示用电设备(供电设备、配电设备,等等,均看作广义用电设备)的用电效率,早期功率因数的名称叫“力率”,更接近其定义。
在交流电系统中,用电设备主要是电感性设备(如电机、变压器,等等),电感性设备工作时需要先建立一个工作磁场,比如电机要先产生一个旋转磁场,才能是转子转动,然后才能带动其他机械做功。
但是这个建立这个磁场,需要一个能量(或者说:需要一个功率),这个能量在电机工作中不会损耗,但是一直得存在,这个能量就是无功电能,它不对外做功,也不损耗。对外做功的,仅仅是有功功率。
无功电能(或者说:无功功率),与有功电能(有功功率)成直角关系。(原因请查阅电路理论中关于电感的特性),用勾股定理,就计算出他们二者合成的斜边就是“视在功率”。

相关概念


功率因数

功率因数(Power Factor)的大小与电路的负荷性质有关, 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大, 从而降低了设备的利用率,增加了线路供电损失。 在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S.

功率

功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定,时间越短,功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。功率表征作功快慢程度的物理量。单位时间内所作的功称为功率,用P表示。故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。