江苏南通港闸道依茨柴油发电机外观
功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值。用户电器设备在一定电压和功率下,该值越益越好,发电设备越能充分利用。常用cosΦ表示 。
典型案例
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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,从而了设备的利用率,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。
计算功率因数低的根本原因是电感性负载的存在。例如,生产中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(角越大),有功功率越小,同时无功功率却越大。这种使供电设备的容量不能充分利用,例如容量为1000kVA的变压器,如果cos=1,即能送出1000kW的有功功率;而在cos=0.7时,则只能送出700kW的有功功率。功率因数低不但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=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cos的值大,即cos=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°<<90°,此时称电路中有“滞后”的cos;而容性电路中电流的相位总是超前于电压,这时-90°<<0°,称电路中有“超前”的cos。
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拿设备作举例。例如:设备功率为100个单位,也是说,有100个单位的功率输送到设备中。然而,因大部分电器存在固有的无功损耗,只能使用70个单位的功率。很不幸,虽然仅仅使用70个单位,却要付100个单位的费用。(使用了70个单位的有功功率,你付的是70个单位的消耗)在这个例子中,功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时,将被罚款),这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等),又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量。
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