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功率因数定义及计算公式 电机功率因数是什么意思

功率因数的大小与电路的负载特性有关 。比如白炽灯泡、电阻炉等阻性负载的功率因数为1，带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重要技术数据 。
功率因数低说明用于产生建立磁场的无功功率大，降低了设备的利用率，增加了线路的供电损耗 。
中文名:功率因数
功率相位差因子
表达式:cos φ = p/s
科目:物理
适用范围:电力
1、功率因数的含义
电场中有三种基本类型的负载: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 。纯阻性负载上日常交流的电压和电流同相，即相位差q = 0，如图1(a)所示；纯电容交流负载上的电压和电流的关系是电流领先电压90°(q = 90°)，如图1(b)所示 。纯电感交流负载的电压电流关系是电流滞后电压90°(q =-90°)，如图1(c)所示 。
图1不同负载上电流和电压的关系
功率因数定义为:
阻性负载上的有功功率为视在功率，即两者相等，因此功率因数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 。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 。
从以上讨论可以看出，功率因数是表征负载性质和大小的参数 。而且一般来说，一个负载只有一个属性，就像一个人只有一个身份证号一样 。这个性质是由负载的输入决定的，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 。
比如UPS作为前置市电或发电机的负载，比如六脉波整流输入的UPS，输入功率因数为0.8 。无论是要求前置市电还是发电机输入100kVA的视在功率，都需要向前置电源索要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，则需要向前置电源要求60kW的有功功率和80kvar的无功功率 。像这样的输出分配，前置电源是由“没权”决定的 。
2.什么是负载功率因数，有什么区别？
那么，为什么一个负载功率因数为0.8的100kVA的UPS，在有线性负载的情况下，不能给出80kW的功率呢？一般来说，工频机的UPS设计是根据额定有功功率来选择逆变器，无功功率部分由逆变器后的电容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 。这里以负载功率因数为0.8的100kVA UPS为例 。逆变器是按80kW选择的功率管，电容C的容量是按输出无功功率60kvar选择的(当然也要加上滤波所需的容量) 。
在交流电路中，负载的功率因数主要取决于负载的性质 。当负载为纯阻性时，负载电流和电压同向，功率因数为1 。当负载为感性时(电机、空负载变压器等) 。)电流滞后于电压一个角度，而容性负载(电容、空负载线、电缆)电流超前于电压一个角度 。
很多不了解的人还以为功率因数是百分比，经常听到有人问:你们UPS的输入功率因数是多少百分比？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 。从矢量图中还可以看出，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 。如果这个基本概念都不清楚，其他概念就很难理解了！
在三相负载中，有功功率、无功功率和有功功率总是同时存在:
与功率因数相关的计算公式:
视在功率S=1.732UI
有功功率p = 1.732 uicos φ
无功功率q = 1.732 UIS，单位为φ
功率因数cos φ = p/s
【功率因数定义及计算公式 电机功率因数是什么意思】sinφ= Q/S


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