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什么是功率因数?一文讲透
编辑:上海责允电子科技有限公司   发布时间:2019-08-08

功率因数(Power Factor)是衡量电源模块气设备服从高低的一个系数。它的大小与电源模块路的负荷性子有关, 如白炽灯泡、电源模块阻炉等电源模块阻负荷的功率因数为1,一样平常具有电源模块感性负载的电源模块路功率因数都小于1。功率因数低,说明无功功率大, 从而降低了设备的行使率,增长了线路供电源模块损失。   关于功率因数的讨论网上也有不少文章,但许多人仍然对一些概念存有误解,这将为体系的设计带来诸多危害,有需要在此再加以澄清。   一、功率因数的由来和含义   在电源模块气领域的负载有三个基本品种:电源模块阻、电源模块容和电源模块感。电源模块阻是消费功率的器件,电源模块容和电源模块感是储存功率的器件。日常所用的交流电源模块在纯电源模块阻负载上的电源模块压和电源模块流是同相位的,即相位差q = 0°,如图1(a)所示;交流电源模块在纯电源模块容负载上的电源模块压和电源模块流关系是电源模块流超前电源模块压90°(q =90°),如图1(b)所示;交流电源模块在纯电源模块感负载上的电源模块压和电源模块流关系是电源模块流滞后电源模块压90°(q = -90°),如图1(c)所示。   什么是功率因数?一文讲透 图1 不同性子负载上的电源模块流电源模块压关系   功率因数的定义是:什么是功率因数?一文讲透 (1)   在电源模块阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相称北京人事考试网,所以功率因数F=1。而在纯电源模块容和纯电源模块感负载上的电源模块流和电源模块压相位差90°,所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电源模块容和纯电源模块感负载上的有功功率为零。   从这里可以看出一个题目,同样是一个电源模块源,对于不同性子的负载其输出的功率的大小和性子也不同,因此可以说负载的性子决定着电源模块源的输出。换言之,电源模块源的输出不取决于电源模块源的自己,就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。   从上面的讨论可以看出,功率因数是表征负载性子和大小的一个参数。而且一样平常说一个负载只有一种性子,就像一小我只有一个身份证号码一样。这种性子的确定是从负载的输入端看进去,称为负载的输入功率因数。一个负载电源模块路完成了,它的输入功率因数也就定了。   比如UPS作为前面市电源模块或发电源模块机的负载而言,比如六脉冲整流输入的UPS,其输入功率因数就是0.8,不论前面是市电源模块电源模块网照旧发电源模块机,比如要求输入100kVA的视在功率,都必要向前面的电源模块源索取80kW的有功功率和60kvar的无功功率。假如UPS的输入功率因数是0.6,就必要向前面的电源模块源索取60kW的有功功率和80kvar的无功功率。像如许的输出分配,前面电源模块源是“无权”决定的。   二、表征UPS输出能力的参数——负载功率因数   1. 负载功率因数被误称为“输出功率因数”   UPS不能一对一地制造,也要事先根据当前用电源模块器的情势和规模预先制造出一批或几批不同功率因数和功率规格的机器,以备市场现货贩卖。预先制造出一批或几批UPS的根据就是负载功率因数。当UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数相称时,就称为完全匹配,UPS就可输出悉数功率。碰到不匹配负载时,就必须降额使用。图2示出了UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系。   什么是功率因数?一文讲透 图2 UPS负载功率因数与负载输入功率因数的关系   有的就误把UPS的负载功率因数称为UPS的输出功率因数。这种误解的来源也许认为UPS既然有输入功率因数就肯定有输出功率因数,如许一来UPS的性子就有两种,从输入看进去是一种性子,从输出看进去又是另一种性子,误解了电源模块路性子的唯一性。既然是UPS的输出功率因数,如前所述百度搜索引擎优化,假如UPS有输出100kVA的能力,那么应当在任何负载性子的条件下都可给出功率因数所指出的有功功率和无功功率。比如被称为输出功率因数的数值为0.8时,在任何负载性子的条件下都可给出80kW的有功功率和60kvar的无功功率。但现实上不是如许。比如每每出现这种情况,当负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时,就会因过载而转旁路,这是其一;其二,当勤奋率因数表测量UPS输出端时发现,在带线性负载时其功率因数值为1,当带二极管整流滤波输入的IT负载时其功率因数值又是0.7,怎么也出不来0.8!现实上这两种情况测得的都是负载的功率因数,所谓输出功率因数0.8根本就不会出现,除非带输入功率因数为0.8的负载时,但那时测得的也仍然是负载的功率因数。即,只要带负载测量,测得的就是负载的功率因数。如许一来,只有不带负载时才可测得UPS的“输出功率因数”,这时有功功率P的输出电源模块流IP=0,视在功率S的输出电源模块流IS=0,尽管二者的电源模块压UP和US不为零,但根据式(1)   什么是功率因数?一文讲透  (2)   这个效果就是一个无理数。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100kVA UPS在带线性负载时,为什么给不出80kW呢?一样平常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源模块容器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100kVA UPS为例的数字。逆变器是根据80kW选择的功率管,电源模块容器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)。由于在全匹配负载时电源模块容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绝对值相称而符号相反,完全互补(直接相减),即:QC-QL=0   而且C和L形成的回路电源模块流并不流经逆变器,即无功电源模块流不流经逆变器,UPS就是在这种设定条件下制造的。   什么是功率因数?一文讲透 图3

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