功率因數(shù)是用電設(shè)備的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。電路的功率因數(shù)cosφ是由總電壓與總電流的相位差φ決定的。在純電阻電路中,電壓與電流同相,其功率因數(shù)為1(理想狀態(tài))。對(duì)于其他負(fù)載來(lái)說,其功率因數(shù)介于0與1之間,而多數(shù)為感性負(fù)載。例如常用熒光燈,交流電動(dòng)機(jī)等都是感性負(fù)載(電壓超前電流90°)。其中在生產(chǎn)中常見的交流異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)一般為0.7至0.9。如果在輕載時(shí)功率因數(shù)更低。
常用電路功率因數(shù)
感性電路電壓電流波形圖
功率因數(shù)對(duì)供電的影響:
當(dāng)功率因數(shù)小于1時(shí),而又因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的電壓和電流時(shí)不容許超過額定值的。這時(shí)發(fā)電機(jī)所能發(fā)出的有功功率就減小了。而無(wú)功功率卻增大了,發(fā)電機(jī)發(fā)出的能量就不能充分利用,部分功率將用于電路中能量互換。同時(shí)功率因數(shù)越小,發(fā)電機(jī)供給負(fù)載的電流越大,這樣會(huì)使輸電線路和發(fā)電機(jī)繞組上的功率損耗增加,輸電線路上的電壓降增大,影響供電質(zhì)量。
例如:sn=un·in=1000kv·a,如果用戶負(fù)載功率因數(shù)cosφ=1.則電源可發(fā)出的有功功率p=sn·cosφ=1000kw,無(wú)需提供無(wú)功功率。如果用戶負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.7,則電源可發(fā)出的有功功率p=sn·cosφ=700kw,而需要提供無(wú)功功率q=sn·sinφ=800kvar。
功率因數(shù)提高的方法:
常用提高功率因數(shù)的方法是,在感性負(fù)載兩端并聯(lián)容量適合的電容,感性負(fù)載并聯(lián)電容后,它們之間相互補(bǔ)償,進(jìn)行大部分能量交換,減少了電源和負(fù)載的能量交換。