功率因数它是在电力系统中经常用到的一个系数,是专门用来衡量和测量电力设备效率高低的。这个因数的大小和电路的负荷性质相关联,打个比方,就像白炽灯泡,以及电阻炉等的电阻负荷功率因数为1,通常来说,只要是具有电感性负载的电路功率因数都基本不大于1。
当功率因数较低时,无功功率就会变大, 这样一来就将设备的利用率降低了,从而增加了线路供电损失。
那么,功率因数到底是什么呢?它又是怎么来的呢?
在电气领域的负载有三个基本品种:电阻、电容和电感。
我们知道,电阻是消耗功率的器件,电容可以储存电场能,电感能储存电磁能。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的,因此,他们之间的相位差q = 0°,如图下图所示;
不同性质负载上的电流电压关系
交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°),如图(b)所示;交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°),如图下图公式所示。
那么,怎么解释功率因数呢?电阻负载上的有功功率就是视在功率,即二者相等,所以功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°,所以功率因数F=cosq = cos90°=0,即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。
由此,我们可以得出一个结论,在同一个电源中,如果是不同性质的负载,那么它输出的功率的大小和性质也会不一样,所以,负载的性质决定着电源的输出。换句话说,就是电源本身并不能决定电源的输出,就比如一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。
电流源的电流输出,电压源的电压输出,由电源自己决定。