功率因数有什么用? 功率因数是什么

什么是功率因数(功率因数有什么用?)功率因数与电路的负载性质有关 。比如白炽灯泡、电阻炉等电阻性负载的功率因数为1,有感性负载的电路功率因数一般小于1 。功率因数是电力系统的主要技术数据 。
功率因数低说明用于产生设置磁场的无功功率大,降低了设备的使用率,增加了线路供电损耗 。
中文名:功率因数
别称:功率相位差因子
表达式:cos=P/S
应用学科:物理学
实用尺度:电
1、功率因数的含义
电气负载有三种基本类型:电阻、电容和电感 。电阻是消耗功率的器件,电容和电感是储存功率的器件 。纯电阻负载上日常生活用的交换电的电压和电流同相,即相位差q = 0,如图1(a)所示;在纯容性负载上交换的电的电压和电流的关系是电流超前电压90(q =90),如图1(b)所示;在纯电感负载上交换的电的电压和电流的关系是电流滞后电压90(q = -90),如图1(c)所示 。
图1不同性质负载上的电流-电压关系
功率因数定义为:
阻性负载上的有功功率为视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1 。而纯电容和纯电感负载上的电流和电压相差90°,所以功率因数F=cosq = cos90=0,即纯电容和纯电感负载上的有功功率为零 。
从这里可以看出一个问题,也是电源问题 。对于不同的负载,输出功率的大小和性质是不同的,所以可以说负载的性质决定了电源的输出 。换句话说,电源的输出并不取决于电源本身,就像水塔的供水流量取决于水龙头的开度一样 。
从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性质和大小的参数 。而且一般来说,一个负载只有一个性质,就像一个人只有一个身份证号一样 。这个性质从负载的输入上肯定是看出来的,称为负载的输入功率因数 。当一个负载电路完成时,它的输入功率因数被确定 。
例如,如果UPS用作前端公用设施或发电机的负载,如具有六脉冲整流输入的UPS,其输入功率因数为0.8 。无论是前置公用电网还是发电机,比如要求输入100kVA的视在功率,就需要向前置电源要求80kW的有功功率和60 kva的无功功率 。如果UPS的输入功率因数为0.6,则需要从前置电源获得60kW有功功率和80kvar无功功率 。对于这样的输出分配,前置电源无权决定 。
2.什么是负载功率因数,有什么区别?
那么,一个负载功率因数为0的100kVA UPS有什么不可以的呢?洪都博客8线性负载时给洪都博客80kW?一般来说,工频机的UPS设计是根据额定有功功率选择逆变器,无功功率由逆变器后的电容C承担 。图中的逆变器功率选择是根据负载功率因数设定的 。以下是负载功率因数为0.8的100kVA UPS的数据示例 。逆变器是按照80kW选择的功率管,电容C的容量是按照60kvar的输出无功功率选择的(当然需要加上滤波所需的容量) 。
在开关电路中,负载的功率因数取决于负载的性质 。负载为纯电阻时,负载电流与负载电压同向,功率因数为1;当负载为感性时(电机、空负载变压器等) 。),电流滞后电压一个角度,而容性负载(电容,空负载线,电缆)的电流超前电压一个角度 。
很多不了解的人还以为功率因数是百分比 。洪都博客里经常有人问:你们UPS的输入功率因数是多少?从上面的计算可以清楚地看出,有功功率和无功功率是正交的 。从矢量图中也可以看出,视在功率、有功功率和无功功率之间的关系是直角三角形勾股弦的关系 。
所以有功功率和无功功率不能直接相加或相减 。比如上面的例子,如果把80kW看成80%,那么60kvar就是60%,这样有功功率和无功功率之和就是140%,显然是错误的 。如果这个根本概念不清楚,其他概念就很难理解!
在三相负载中,任何时候有功功率、无功功率和有功功率总是同时存在:
带功率因数的相干计算公式:
视在功率S=1.732UI
有功功率P=1.732UIcos
无功功率Q=1.732UIsin
功率因数cos=P/S
sin=Q/S
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