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电路的功率因数是什么

发布日期:2019年01月22日人阅读

什么是功率因数

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。

功率因数的作用

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。

功率因数计算公式

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:

功率因数的计算方式

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(φ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cosφ=1,即能送出1000kW的有功功率;而在cosφ=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φ=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cosφ的值最大,即cosφ=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°<φ<90°,此时称电路中有“滞后”的cosφ;而容性电路中电流的相位总是超前于电压,这时-90°<φ<0°,称电路中有“超前”的cosφ。

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