梁开心|什么是功率因数？一文讲透( 二 ) 功率因数（PowerFactor是衡量电气设备

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【梁开心|什么是功率因数？一文讲透】这个结果就是一个无理数。功率因数表测试根本就测不出任何值。也就是说所谓的“输出功率因数”没有任何操作性。
2.负载功率因数的确定因素
那么负载功率因数为0.8的100kVAUPS在带线性负载时，为什么给不出80kW呢？一般这种情况下的工频机UPS设计是根据额定的有功功率选择逆变器，而无功功率部分由逆变器后面的电容器C来承担，如图3所示。在图中的逆变器功率选择就是根据负载功率因数设定的。这里是以负载功率因数为0.8的100kVAUPS为例的数字。逆变器是根据80kW选择的功率管，电容器C的容量是根据输出的无功功率60kvar选定的(当然还需另外加上滤波时所需的容量) 。因为在全匹配负载时电容C的输出无功功率QC和负载上的容性无功功率负载上的感性无功功率QL绝对值相等而符号相反，完全互补(直接相减) ，即：QC-QL=0
而且C和L形成的回路电流并不流经逆变器，即无功电流不流经逆变器， UPS就是在这种设定条件下制造的。

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图3一般工频机UPS与负载匹配情况下的主电路结构
所以在全匹配的条件下，负载功率因数为0.8的100kVAUPS能将80kW的有功功率和60kvar的无功功率全部输送给负载。即在UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数完全匹配时，负载上得到的功率就是：

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如果负载的输入功率因数与UPS的负载功率因数不相等，情形又会怎样呢？比如后面的负载是线性负载，即负载的输入功率因数=1 ，这种情况经常出现在UPS带假负载考机情况，如图4所示。在这里有一个很大的区别，负载中的电感部分没有了。这就造成了逆变器后面电容器C的无功功率再也不能向负载端提供的局面。由于60kvar的容抗XC是：

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从上式可以看出，逆变器输出首先并联了一个小于1W的电抗，如果让逆变器输出端建立起220V的电压，首先要向电容C提供一个电流IC ，其值的大小为：

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而原来逆变器可以提供的电流IINV为：

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很显然，必须从逆变器输出电流中减去上述的容性电流，余下的才是负载应得的电流Ir ，即：

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那么此时负载上能够得到的功率Pr就只有：Pr=241A′220V?53kW(8)

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图4一般工频机UPS与线性负载不匹配情况下的主电路结构
或者用功率计算式得出同样的结果：

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因此负载功率因数为0.8的100kVAUPS在带线性负载时，只能给出53kW的功率，在以往的机器中不止一次地证明了这个结论。也就是说当负载的输入功率因数不等于UPS的负载功率因数时， UPS就必须降额使用。这是一般规律，当然对不同负载功率因数的UPS有着不同的降额值。
3.对UPS功率因数的误解危害
正是由于有的用户将负载功率因数误认为是UPS的“输出功率因数” ，不但将归属关系搞错了，而且还引出了一个根本不存在的概念。既然是“UPS的输出功率因数” ，那么UPS的输出功率就必须服从这个功率因数值，也就是说“功率因数为0.8的100kVAUPS在带线性负载时也应给出80kW的输出功率” 。如果这种误解仅仅是个别用户，最多导致用户和供应商方面的矛盾。但如果是制定标准者陷入这个误区，危害就是全国的UPS制造商。