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    什么是功率因數(shù)
     (1) 最基本回答:拿設備作舉例。例如:設備功率為100個單位,也就是說,有100個單位的功率輸送到設備中。然而,因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無功損耗,只能使用70個單位的功率。很不幸,雖然僅僅使用70個單位,卻要付100個單位的費用。在這個例子中,功率因數(shù)是0.7 (如果大部分設備的功率因數(shù)小于0.9時,將被罰款),這種無功損耗主要存在于電機設備中(如鼓風機、抽水機、壓縮機等),又叫感性負載。功率因數(shù)是馬達效能的計量標準。
       ( 2) 
    基本回答:每種電機系統(tǒng)均消耗兩大功率,分別是真正的有用功(叫千瓦)及電抗性的無用功。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高,有用功與總功率間的比率便越高,系統(tǒng)運行則更有效率。
        (3) 
    高級回答:在感性負載電路中,電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低,兩個波形峰值則分隔越大。保爾金能使兩個峰值重新接近在一起,從而提高系統(tǒng)運行效率。

    功率因數(shù)是交流電路的重要技術數(shù)據(jù)之一。功率因數(shù)的高低,對于電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。
    所謂功率因數(shù),是指任意二端網(wǎng)絡(與外界有二個接點的電路)兩端電壓U與其中電流I之間的位相差的余弦 。在二端網(wǎng)絡中消耗的功率是指平均功率,也稱為有功功率,它等于:
                                        P=UIcosΦ
      
    由此可以看出,電路中消耗的功率P,不僅取決于電壓V與電流I的大小,還與功率因數(shù)有關。而功率因數(shù)的大小,取決于電路中負載的性質。對于電阻性負載,其電壓與電流的位相差為0,因此,電路的功率因數(shù)******();而純電感電路,電壓與電流的位相差為π/2,并且是電壓超前電流;在純電容電路中,電壓與電流的位相差則為-(π/2),即電流超前電壓。在后兩種電路中,功率因數(shù)都為0。對于一般性負載的電路,功率因數(shù)就介于01之間。
      
    一般來說,在二端網(wǎng)絡中,提高用電器的功率因數(shù)有兩方面的意義,一是可以減小輸電線路上的功率損失;二是可以充分發(fā)揮電力設備(如發(fā)電機、變壓器等)的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作,由公式
                          I=P/UcosΦ
       
    可知,功率因數(shù)過低,就要用較大的電流來保障用電器正常工作,與此同時輸電線路上輸電電流增大,從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另,在輸電線路的電阻上及電源的內組上的電壓降,都與用電器中的電流成正比,增大電流必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此,提高用電器的功率因數(shù),可以減小輸電電流,進而減小了輸電線路上的功率損失。
    提高功率因數(shù),可以充分發(fā)揮電力設備的潛力,這也不難理解。因為任何電力設備,工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內。工作電壓超過額定值,會威脅設備的絕緣性能;工作電流超過額定值,會使設備內部溫度升得過高,從而降低了設備的使用壽命。對于電力設備,電壓與電流額定值的乘積,稱為這臺設備的額定視在功率S額即
                          S
    額=UI
        
    也稱它為設備的容量,對于發(fā)電機來說,這個容量就是發(fā)電機可能輸出的******功率,它標志著發(fā)電機的發(fā)電潛力,至于發(fā)電機實際輸出多大功率,就跟用電器的功率因數(shù)有關,用電器消耗的功率為
                          P=S
    cosΦ
       
    功率因數(shù)高,表示有功功率占額定視在功率的比例大,發(fā)電機輸出的電能被充分地利用了。例如,發(fā)電機的容量若為15000千伏安,當電力系統(tǒng)的功率因數(shù)由06提高到08時,就可以使發(fā)電機實際發(fā)電能力提高3000千瓦,這不正是發(fā)揮了發(fā)電機的潛力嗎?設備的利用也更合理。從這個角度來講,功率因數(shù)可以表示為有功功率與機在功率的比值,即
                          cos
    Φ=P/S
       
    如何提高功率因數(shù),是電力工業(yè)中需要認真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負載的電路中,例如日光燈電路,一般采用并聯(lián)合適的電容器來提高整個電路的功率因數(shù)。至于如何提高電器設備本身的功率因數(shù),在生產(chǎn)技術中有很多方法,但這是一個比較專門的問題,不在這里介紹了。

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