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      電機的功率因數

      發布時間:2010-11-04   點擊次數:7047次

      什么是電機的功率因數
       

      電網中的電力負荷如電動機、變壓器等,屬于既有電阻又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流的相量間存在著一個相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ來表示。cosφ稱為功率因數,又叫力率。功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指標。
          cosφ——功率因數;
          P——有功功率,kW;
          Q——無功功率,kVar;
          S——視在功率,kV。A;
          U——用電設備的額定電壓,V;
          I——用電設備的運行電流,A。
          功率因數分為自然功率因數、瞬時功率因數和加權平均功率因數。
          (1)自然功率因數:是指用電設備沒有安裝無功補償設備時的功率因數,或者說用電設備本身所具有的功率因數。自然功率因數的高低主要取決于用電設備的負荷性質,電阻性負荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數較高,等于1,而電感性負荷(電動機、電焊機)的功率因數比較低,都小于1。
          (2)瞬時功率因數:是指在某一瞬間由功率因數表讀出的功率因數。瞬時功率因數是隨著用電設備的類型、負荷的大小和電壓的高低而時刻在變化。
          (3)加權平均功率因數:是指在一定時間段內功率因數的平均值.
          提高功率因數的方法有兩種,一種是改善自然功率因數,另一種是安裝人工補償裝置。
      功率因數是交流電路的重要技術數據之一。功率因數的高低,對于電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。 
          所謂功率因數,是指任意二端網絡(與外界有二個接點的電路)兩端電壓U與其中電流I之間的位相差的余弦 。在二端網絡中消耗的功率是指平均功率,也稱為有功功率, 電路中消耗的功率P,不僅取決于電壓V與電流I的大小,還與功率因數有關。而功率因數的大小,取決于電路中負載的性質。對于電阻性負載,其電壓與電流的位相差為0,因此,電路的功率因數zui大();而純電感電路,電壓與電流的位相差為π/2,并且是電壓超前電流;在純電容電路中,電壓與電流的位相差則為-(π/2),即電流超前電壓。在后兩種電路中,功率因數都為0。對于一般性負載的電路,功率因數就介于0與1之間。
          一般來說,在二端網絡中,提高用電器的功率因數有兩方面的意義,一是可以減小輸電線路上的功率損失;二是可以充分發揮電力設備(如發電機、變壓器等)的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作。 
          可知,功率因數過低,就要用較大的電流來保障用電器正常工作,與此同時輸電線路上輸電電流增大,從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外,在輸電線路的電阻上及電源的內組上的電壓降,都與用電器中的電流成正比,增大電流必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此,提高用電器的功率因數,可以減小輸電電流,進而減小了輸電線路上的功率損失。

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