在AC电路中,电压和电流之间的相位差(Φ)的余弦称为功率因数,并由符号cosΦ表示。
就值而言,功率因数是有功功率与视在功率之比,即cosΦ= P / S.电网中的电负载,例如电动机,变压器,荧光灯和电弧炉,主要是电感负载。
这些电感装置不仅需要吸收有功功率进入电力系统,还需要吸收无功功率。
因此,在电网中安装并联电容无功补偿装置后,可以提供感应负载消耗的无功功率,减少电源侧的无功供电和线路输出的无功功率。
在大型系统中,无功功率补偿也用于调节电网电压,以提高电网的稳定性。
在小型系统中,三相不平衡电流也可以通过适当的无功补偿方法进行调整。
根据王氏定理:在相和相之间连接的电感器或电容器可以在相之间传输有功电流。
因此,对于具有三相电流不平衡的系统,只要不同容量的电容器在相之间以及相与中性线之间正确连接,每相的功率因数可以补偿为1,并且有功电流每个阶段的状态都达到平衡状态。
双端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率,其等于电压×电流的余弦×电压和电流之间的相位差。
由此可以看出,电路中消耗的功率P不仅取决于电压V和电流I的大小,还取决于功率因数。
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,电压和电流之间的相位差为0,因此,电路的功率因数最大;和纯电感电路,电压和电流之间的相位差是π/ 2,是电压引线电流;在纯电容器电路中电压和电流之间的相位差是 - (π/ 2),即电流超前电压。
在后两个电路中,功率因数为零。
对于一般负载电路,功率因数在0和1之间。
一般而言,在两端网络中,提高电器的功率因数有两个含义。
首先,它可以减少传输线上的功率损耗;第二,它可以充分利用电力设备(如发电机,变压器等)。
潜在。
由于电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作,从公式P =UIcosΦ可知功率因数太低,需要使用更大的电流来确保电器的正常运行,同时传输线上传输电流增加,导致线路上的焦耳热损失增加。
另外,传输线的电阻和电源的内部组的电压降与消费者中的电流成比例,并且增加电流必然增加传输线和电源内的电压损失。
因此,通过增加电器的功率因数,可以减小传输电流,从而减少传输线上的功率损耗。
功率因数的大小与电路的负载特性有关。
通常,电感或电容负载的电路功率因数小于1。
功率因数是电力系统的重要技术数据,是衡量电气设备效率的一个因素。
低功率因数表明用于交变磁场转换的电路的无功功率很大,从而降低了器件的利用率并增加了线路的功率损耗。
因此,供电部门对功率单元的功率因数有一定的标准要求。
(1)最基本的分析:以设备为例。
例如,设备的功率为100个单位,即,向设备提供100个单位的功率。
然而,由于大多数电气系统固有的无功损耗,只能使用70个单位的电力。
不幸的是,虽然只使用了70个单位,但需要100个单位的费用。
在这个例子中,功率因数是0.7(如果大多数设备的功率因数小于0.9,它们将被罚款)。
这种无功损耗主要存在于电气设备(如鼓风机,泵,压缩机等)中。
感应负载。
功率因数是衡量电机性能的指标。
(2)基本分析:每个电机系统消耗两个大功率,这是真正有用的工作(称为千瓦)和反应无用的工作。
功率因数是有用功与总功率之比。
功率因数越高,有用功与总功率之比越高,系统效率越高。
(3)高级分析:在感性负载电路中,电流波形的峰值出现在电压波形的峰值之后。
两个波形峰值的分离可以用功率因数表示。
功率因数越低,两个波形峰值的间隔越大。
Paulkin可以将两个峰重新组合在一起,从而提高系统的效率。