功率因数的详细讲解
abzhongpin
abzhongpin Lv.3
2014年10月13日 13:33:38
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功率因数的详细讲解 例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位的功率输送到设备中。然而,因大部分电器系统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。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标准。

功率因数的详细讲解
例如:设备功率为100个单位,也就是说,有100个单位的功率输送到设备中。然而,因大部分电器系统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。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标准。
( 2) 基本回答:每种电机系统均消耗两大功率,分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高,有用功与总功率间的比率便越高,系统运行则更有效率。
(3) 高级回答:在感性负载电路中,电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低,两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起,从而提高系统运行效率。
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。
所谓功率因数,是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦 。在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,它等于:
P=UIcosΦ
由此可以看出,电路中消耗的功率P,不仅取决于电压V与电流I的大小,还与功率因数有关。而功率因数的大小,取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载,其电压与电流的位相差为0,因此,电路的功率因数最大();而纯电感电路,电压与电流的位相差为π/2,并且是电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(π/2),即电流超前电压。在后两种电路中,功率因数都为0。对于一般性负载的电路,功率因数就介于0与1之间。
一般来说,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义,一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作,由公式
I=P/UcosΦ
可知,功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大。另,在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比,增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此,提高用电器的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失。
提高功率因数,可以充分发挥电力设备的潜力,这也不难理解。因为任何电力设备,工作时总是在一定的额定电压和额定电流限度内。工作电压超过额定值,会威胁设备的绝缘性能;工作电流超过额定值,会使设备内部温度升得过高,从而降低了设备的使用寿命。对于电力设备,电压与电流额定值的乘积,称为这台设备的额定视在功率S额即
S额=U额I额
也称它为设备的容量,对于发电机来说,这个容量就是发电机可能输出的最大功率,它标志着发电机的发电潜力,至于发电机实际输出多大功率,就跟用电器的功率因数有关,用电器消耗的功率为
P=S额cosΦ
功率因数高,表示有功功率占额定视在功率的比例大,发电机输出的电能被充分地利用了。例如,发电机的容量若为15000千伏安,当电力系统的功率因数由0.6提高到0.8时,就可以使发电机实际发电能力提高3000千瓦,这不正是发挥了发电机的潜力吗?设备的利用也更合理。从这个角度来讲,功率因数可以表示为有功功率与机在功率的比值,即
cosΦ=P/S额
如何提高功率因数,是电力工业中需要认真考虑的一个重要而又实际的问题。在平常遇到的电感性负载的电路中,例如日光灯电路,一般采用并联合适的电容器来提高整个电路的功率因数。至于如何提高电器设备本身的功率因数,在生产技术中有很多方法,但这是一个比较专门的问题,
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beida_energy
2014年10月13日 18:03:20
2楼

有功是付电费的依据,无功只考察功率因数,不存在使用70,付出100的问题。
可以这样说,如果功率因数0.7,那么做70份的有功,电源就要提供100份的能量才能完成。
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beida_energy
2014年10月13日 18:06:40
3楼

明确的说,就是在交流电路里存在电感或者电容负荷,就会产生无功功率。而我们目前的电力网就是交流电网,而且存在很多电感负荷,或者感性负荷,因此才会产生无功损耗。
无功并非无用,而有功又并非都有用。
只是产生功率的原件不同而已。
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beida_energy
2014年10月13日 18:30:13
4楼

简单说就是感性负荷的电流的相位是滞后电压相位的,又因为功率为电压乘以电流,所以,当电流的相位和电压的相位不一致时,就会产生负功率,及无功功率。因为如果是纯电阻,其电流相位和电压相位始同步,就不存在极性不统一的时候,不产生无功功率,所以当电压变化一个周期后,产生的平均功率,即有功功率均为正,所以均为相加。
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biandianso
2014年10月14日 09:03:35
5楼
学习了,谢谢
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ccccyq
2014年10月21日 16:00:56
6楼
好文章,学习下
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jiang_chengq
2014年11月11日 18:04:57
7楼
学习学习啦
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qq_1406881020620
2014年11月11日 19:51:02
8楼

非常谢谢楼主的分享!!!!!
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sjg9876
2014年11月11日 20:30:34
9楼
这个正好适合我 太给力了 谢谢楼主 :loveliness:
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菜鸟小王
2014年11月12日 08:05:49
10楼
很详细!!!
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gabyjin
2014年12月11日 09:10:53
11楼

学习学习啦
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