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电机的功率因数

发布时间:2010-11-04   点击次数:5097次

什么是电机的功率因数
 

电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数,又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。
    cosφ——功率因数;
    P——有功功率,kW;
    Q——无功功率,kVar;
    S——视在功率,kV。A;
    U——用电设备的额定电压,V;
    I——用电设备的运行电流,A。
    功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。
    (1)自然功率因数:是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数,或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低,都小于1。
    (2)瞬时功率因数:是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。
    (3)加权平均功率因数:是指在一定时间段内功率因数的平均值.
    提高功率因数的方法有两种,一种是改善自然功率因数,另一种是安装人工补偿装置。
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低,对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。 
    所谓功率因数,是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦 。在二端网络中消耗的功率是指平均功率,也称为有功功率, 电路中消耗的功率P,不仅取决于电压V与电流I的大小,还与功率因数有关。而功率因数的大小,取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载,其电压与电流的位相差为0,因此,电路的功率因数zui大();而纯电感电路,电压与电流的位相差为π/2,并且是电压超前电流;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(π/2),即电流超前电压。在后两种电路中,功率因数都为0。对于一般性负载的电路,功率因数就介于0与1之间。
    一般来说,在二端网络中,提高用电器的功率因数有两方面的意义,一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作。 
    可知,功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外,在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比,增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此,提高用电器的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失。

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