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  • 1 # 使用者1390122699149

    功率因數(Power Factor)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。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.

      什麼是功率因數 選擇主動PFC電源的原因

      最基本分析

      拿裝置作舉例。例如:裝置功率為100個單位,也就是說,有100個單位的功率輸送到裝置中。然而,因大部分電器系統存在固有的無功損耗,只能使用70個單位的功率。很不幸,雖然僅僅使用70個單位,卻要付100個單位的費用。(使用了70個單位的有功功率,你付的就是70個單位的消耗)在這個例子中,功率因數是0.7 (如果大部分裝置的功率因數小於0.9時,將被罰款),這種無功損耗主要存在於電機裝置中(如鼓風機、抽水機、壓縮機等),又叫感性負載。功率因數是馬達效能的計量標準。

      基本分析

      每種電機系統均消耗兩大功率,分別是真正的有功(單位:瓦)及電抗性的無功(單位:乏)。功率因數是有用功與總功率間的比值。功率因數越高,有用功與總功率間的比值就越大,系統執行則更有效率。

      高階分析

      在感性負載電路中,電流波形峰值在電壓波形峰值之後發生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數表示。功率因數越低,兩個波形峰值則分隔越大。

      非線性負載

      電力系統上常見的非線性負載包括整流器(用在電源供應器中),或是像螢光燈、電焊機或電弧爐電弧放電的裝置。由於這些系統的電流會因為元件的切換而中斷,電流會含有諧波成份,其頻率為電源系統的整數倍數。畸變功率因子(Distortion Power Factor)可用來量度電流的諧波畸變對其平均功率的影響。

      電腦電源供應器的弦波電壓及非弦波電流,其畸變功率因子為0.75。

      非弦波成份

      非線性負載將電流波形由正弦波扭曲成其他波形。非線性負載的輸入電流中除了原來電源的頻率(基頻)外,其中也會有許多高頻的諧波電流成份。由電容器及電感器等線性元件組成的濾波器可以降低諧波電流由負載端進入電源系統中。

      線性元件組成的電路若電壓為一正弦波,其電流也是相同頻率的弦波。其功率因子只是因為電壓和電流之間的相位差,也可以稱為位移功率因子(Displacement Power Factor)。若電流或電壓非弦波,視在功率包括所有諧波成份時,功率因子中不但有電壓和電流之間的相位差導致的位移功率因子,也會有對應諧波成份的畸變功率因子。

      一般的三用電錶無法量測非線性負載的輸入電流。三用電錶會量測整流後波形的平均值。若使用量測均方根(RMS)值的電錶,可以量測實際電流及電壓的均方根值,因此也可以計算視在功率。若要量測有功功率或無功功率,需使用針對非正弦波電流設計的瓦特表。

      畸變功率因子

      畸變功率因子(Distortion Power Factor)量度電流的諧波畸變對其平均功率的影響。

      為負載電流的總諧波畸變。上述定義假設電壓仍維持正弦波,沒有畸變,此假設接近一般實際應用的情形。為電流的基頻成份,而為總電流,二者都以均方根值表示。

      若將畸變功率因子乘以位移功率因子(Displacement Power Factor,簡稱DPF),即可得到總功率因子,也可稱為真功率因子,或直接簡稱為功率因子。

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