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1 # 老王眼中的娛樂
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2 # 來看熱點話題
沒有區別。在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的餘弦叫做功率因數,用符號cosΦ表示,在數值上,功率因數是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。功率因數的大小與電路的負荷性質有關, 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1,一般具有電感性負載的電路功率因數都小於1。功率因數是電力系統的一個重要的技術資料。功率因數是衡量電氣裝置效率高低的一個係數。功率因數低,說明電路用於交變磁場轉換的無功功率大, 從而降低了裝置的利用率,增加了線路供電損失。功率因數既然表示了總功率中有功功率所佔的比例,顯然在任何情況下功率因數都不可能大於1。由功率三角形可見,當Φ=0°即交流電路中電壓與電流同相位時,有功功率等於視在功率。這時cosΦ的值最大,即cosΦ=1,當電路中只有純阻性負載,或電路中感抗與容抗相等時,才會出現這種情況。感性電路中電流的相位總是滯後於電壓,此時0°<Φ<90°,此時稱電路中有“滯後”的cosΦ;而容性電路中電流的相位總是超前於電壓,這時-90°<Φ<0°,稱電路中有“超前”的cosΦ。功率因數的計算方式很多,主要有直接計算法和查表法。
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3 # IT自動化交流
n年前,剛從學校畢業之初,我也是簡單地認為功率因數都是cosφ。後來從事過一段時間的智慧儀表的開發,在開發過程中踩了一些坑,深入研究了一下功率因數的定義。
發現功率因數等於cosφ是有前提的,這個前提就是電壓、電流的波形必須是一個標準的正弦波。實際上由於電網中非線性負載,比如IGBT,SCR,MOSFET的大量使用,電能質量的非常糟糕的。比如設計靜電除塵電源第一次在廣東投產時,動不動就控制異常,特別是到了晚上,情況更為嚴重。我特意趕去廣東恩平,測出其電網電壓波形是這樣的:
這樣的波形使得過零點發生了波動,導致基於過零點的可控矽控制出現問題。
後來加了一些濾波電路,同時在軟體中做了一些異常處理才解決。
這樣的波形已經不再是正弦波,而是含有豐富高次諧波的訊號,根據傅立葉展開公式,可以表示為:
f(t)=A0*sin(2*pi*f0*t)+A1*sin(2*pi*2*f0*t)+A2*A3*sin(2*pi*3*f0*t)+...
A0是50Hz基波的幅度,A1是2次諧波的幅度,A2是3次諧波的幅度...
對於所有頻率分量的訊號,其功率因數都是cosφ,所示我們有cosφ0,cosφ1,cosφ2...這樣含有豐富高次諧波的訊號的功率因數,就不再是cosφ。我在接手智慧電錶的設計時,前輩留下了一個檢測功率因數的電路。
大概思路是:
1)檢測電壓的過零,得到電壓過零的方波訊號
2)檢測電流的過零,得到電流過零的方波訊號
3)將電壓過零的方波訊號和電流過零的方波訊號做邏輯異或運算,得到的方波訊號的脈寬就等於φ角。
4)透過微控制器脈寬捕捉功能,檢測出脈寬,再根據週期以及cos函式算出功率因數。
聽上去很理想,都是嚴格按照書本理論來設計的,實際上,這樣測試出來的功率因數非常不準確,電網的一個小的波動都引起功率因數非常大的變化。
我們應該回歸到功率因數的本質,功率因數的本質是衡量有功功率和無功功率的引數。
功率因數=P/S,S=電壓有效值*電流有效值,P=電壓*電流的在一個週期內的定積分。當電壓和電流是正弦訊號時,功率因數才是cosΦ,cosΦ可以看作是功率因數的一個符號,在實際計算中,絕對不可以用cosΦ來計算功率因數。
負載正常工作時,電壓和電流不是一個正弦,是有很多高次諧波的訊號,但是其阻抗在工作時不會有大的變化,高次諧波的有功功率和無功功率不會有大的變化。因此能過功率因數=P/S是準確的,是相對穩定的數值。
回覆列表
沒有區別,都是表示有功功率和視在功率的相為角值,cosφ是三角函式表達示,功率因素是中文表達式。
交流電中,功率分三種功率,有功功率P、無功功率Q和視在功率S,任何時候這三種功率總是同時存在。
電壓與電流之間的相位差(Φ)的餘弦叫做功率因數,用符號cosΦ表示,在數值上,功率因數是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S
三種功率和功率因素cosΦ是一個直角功率三角形關係:兩個直角邊是有功功率P、無功功率Q,斜邊是視在功率S。
S²=P²+Q² S=√(P²+Q²)
視在功率S=1.732UI
有功功率P=1.732UIcosΦ
無功功率Q=1.732UIsinΦ