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文档简介

第六节功率因数的提高

1．提高功率因数的意义

2．提高功率因数的方法

1．提高功率因数的意义在交流电力系统中，负载多为感性负载。例如常用的感应电动机，接上电源时要建立磁场，所以它除了需要从电源取得有功功率外，还要由电源取得磁场的能量，并与电源作周期性的能量交换。在交流电路中，负载从电源接受的有功功率P=UIcos，显然与功率因数有关。功率因数低会引起下列不良后果。(1)负载的功率因数低，使电源设备的容量不能充分利用。因为电源设备(发电机、变压器等)是依照它的额定电压与额定电流设计的。例如一台容量为S=100kVA的变压器，若负载的功率因数

=１时，则此变压器就能输出100kW的有功功率；若

=0.6时，则此变压器只能输出60kW了，也就是说变压器的容量未能充分利用。(2)在一定的电压U下，向负载输送一定的有功功率P时，负载的功率因数越低，输电线路的电压降和功率损失越大。这是因为输电线路电流I=P/(Ucos)，当

=cos

较小时，I必然较大。从而输电线路上的电压降也要增加，因电源电压一定，所以负载的端电压将减少，这要影响负载的正常工作。从另一方面看，电流I增加，输电线路中的功率损耗也要增加。因此，提高负载的功率因数对合理科学地使用电能以及国民经济都有着重要的意义。

常用的感应电动机在空载时的功率因数约为0.2~0.3，而在额定负载时约为0.83~0.85，不装电容器的日光灯，功率因数为0.45~0.6，应设法提高这类感性负载的功率因数，以降低输电线路电压降和功率损耗。2．提高功率因数的方法

提高感性负载功率因数的最简便的方法，是用适当容量的电容器与感性负载并联，如图8-13所示。图8-13功率因数的提高方法

这样就可以使电感中的磁场能量与电容器的电场能量进行交换，从而减少电源与负载间能量的互换。在感性负载两端并联一个适当的电容后，对提高电路的功率因数十分有效借助相量图分析方法容易证明：对于额定电压为U、额定功率为P、工作频率为f的感性负载R-L来说，将功率因数从

1=cos1提高到

2=cos2，所需并联的电容为其中1=arccos1，2=arccos2，且1>2，1<2。

【例8-8】已知某单相电动机(感性负载)的额定参数是功率P=120W，工频电压U=220V，电流I=0.91A。试求：把电路功率因数提高到0.9时，应使用一只多大的电容C与这台电动机并联？解：(1)首先求未并联电容时负载的功率因数

1=cos1因

P=UIcos1，则

1=cos1=P/(UI)=0.5994，

1=arccos1=

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