為什麼要提高功率因數?

時間 2021-06-07 11:17:40

1樓:frank

首先,先說負載獲取電能的前提,P=IUCOSα,在這個是式子裡,P,U是固定的,就是說你供給別人用的有功功率(也就是通俗意義上的電能)和電壓是一定的(電壓過高或過低影響生活生產,所以供電需要保持負載電壓恆定),然後我們來看這個式子,當功率因數提高後,負載電流I減小了,所以P損=I^2R變小了,所以線損降低。

而且功率因數提高,無功功率減小了(Q=IUSINα,SINα減小,I減小(前面已證)所以Q減小),由於電氣裝置容量講的是視在功率S=根號(P^2+Q^2),提高功率因數因數Q減小,所以提供同樣的P,電氣裝置容量可以更低,這就讓電氣裝置的容量得到了充分利用。

至於其他優缺點都可以用上面兩個解釋推,如因為線損降低了,那麼傳輸的效率就提高了;如因為電氣裝置的容量可以做小,那麼就可以在設計時,減少容量節約裝置成本之類的。

至於功率因數是什麼,功率因數是cosα,α叫做功率因數角,那功率因數角又是什麼?功率因數角可以是負載阻抗Z的阻抗角(電阻和電抗的夾角),可以是負載的有功和無功的夾角,也可以是負載電流和負載電壓的夾角。這個東西畫個直角三角形就能知道了。

最後,說一說如何提高功率因數,既然功率因數是阻抗角,那麼我減小阻抗角就可以了,為了不影響負載的正常工作,那麼我的方法肯定是併聯乙個什麼東西(串聯會改變負載的電壓電流)來讓電抗變小。由於負載一般都是感性的,所以需要併聯電容來減小電抗(感抗),從而使功率因數提高。但是注意,併聯電容的提高功率因數方法中,需要欠補償(就是電容電抗不能過大(過大會導致容抗補償完了感抗後還有多的,導致阻抗角反向增大,cosα反而減小,這種叫做過補償),但由於負載執行需要無功,所以也不能全補償(cosα=1,容抗感抗正好抵消的時候)),其它提高功率因數的方法,也都是按照這種思想來的。

要是覺得理解麻煩,可以加個阻抗三角形。

當然,正規的功率因數書寫方法為cos4(不會打就拿α代替了)

無功功率補償後功率因數提高,那後端的負荷在計算功率是是按照補償後的功率因數還是按照負載實際的功率因數?

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