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功率因数知识:什么是功率因数,功率因数的计算公式

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-01-02 10:33:36

有关功率因数的小知识,包括功率因数的定义,功率因数的形成原因,以及功率因数的计算公式等,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。

功率因数小知识

1、什么是功率因素

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。

2、功率因数形成的原因

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。

功率因数低会降低了供电设备的有效输出,加大供电设备及线路中的损耗,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°<Ф<90°,此时称电路中有“滞后”的cosФ;而容性电路中电流的相位总是超前于电压,这时-90°<Ф<0°,称电路中有“超前”的cosФ。

3、功率因数的计算方式

功率因数的计算方式很多,主要有直接计算法和查表法。

计算公式:

计算公式图

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