“功率因數(shù)低”原因及那如何提高功率因數(shù)

懂電工的朋友從這三個(gè)作用可以聯(lián)想到一個(gè)非常常見(jiàn)的設(shè)備—電容補(bǔ)償柜。事實(shí)也是如此，節(jié)電器就相當(dāng)于一個(gè)小型的電容補(bǔ)償柜。

擁有變壓器的單位都深有體會(huì)，供電局隔三差五就會(huì)罰一次款，理由是功率因數(shù)低”這是為什么呢？

功率可以分為有功功率和無(wú)功功率，其中，有功功率指的電能直接轉(zhuǎn)化為我需要的能量；無(wú)功功率指的電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，發(fā)生的磁場(chǎng)所消耗的電能。

有功功率很好理解，就是所有電器的銘牌上所標(biāo)注的額定功率”無(wú)功功率是所有電動(dòng)機(jī)都無(wú)法避免的一種損耗，受到環(huán)境（如溫濕度）以及磨損水平的影響。

因此，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，實(shí)際的功率為有功功率+無(wú)功功率。功率的實(shí)際有效值，叫做視在功率。視在功率與有功功率、無(wú)功功率的關(guān)系，為直角三角形的關(guān)系，即視在功率2=有功功率2+無(wú)功功率2

功率因數(shù)沒(méi)有實(shí)際意義和單位，僅僅是用來(lái)衡量電器用電效率的一個(gè)數(shù)值。定義公式為：功率因數(shù)=有功功率/視在功率，因此，功率因數(shù)越高，證明產(chǎn)品的做功效率越高；相反，功率因數(shù)越低，證明產(chǎn)品所做的無(wú)用功就越多。理想狀態(tài)下，功率因數(shù)為1

因此，如果變壓器的功率因數(shù)過(guò)低，則證明變壓器以下回路內(nèi)的設(shè)備，所做的無(wú)用功過(guò)高，對(duì)電能造成了浪費(fèi)，因此供電局會(huì)對(duì)變壓器的管理單位進(jìn)行罰款，這個(gè)罰款還有一個(gè)好聽(tīng)的名字—力率電費(fèi)。

那如何提高功率因數(shù)呢？就是上文說(shuō)到電容補(bǔ)償柜。

罕見(jiàn)的異步電動(dòng)機(jī)，可以看作是電感+電阻的等效電路。這樣一來(lái)，電路中的電壓和電流就會(huì)產(chǎn)生較大的相位差（為什么？稍后解釋）這樣就會(huì)造成電路中的功率因數(shù)降低。但如果并聯(lián)一個(gè)電容，則可以降低電路中的電流，提高功率因數(shù)。

首先我要理解一下“相位差”這個(gè)名詞。純電阻電路中，I=U/R也就是說(shuō)，電壓和電流呈線性的正比關(guān)系—電壓一來(lái)，電流就產(chǎn)生了這是最理想的狀態(tài)。但是現(xiàn)在電路，電阻的基礎(chǔ)上，又串聯(lián)了一個(gè)電感。

電感在工作時(shí)有一個(gè)特點(diǎn)—電壓加在電感兩端后，電感先將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能，之后才干繼續(xù)通電，電感“充磁”過(guò)程中，電路中沒(méi)有電流。換而言之，感性電路，電流要比純電阻電路滯后。這樣就產(chǎn)生了相位差—電壓來(lái)了電流卻沒(méi)來(lái)。

為了抵消這種相位差，電源適配器廠家找到一個(gè)與電感工作狀態(tài)正好相反的元件—電容。電容在工作時(shí)，會(huì)先發(fā)生大電流，之后會(huì)慢慢減退，直至完全沒(méi)有電流，之后才干正常工作。將電容與電感并聯(lián)接在一起，參數(shù)選擇合適，干路中的電流就會(huì)盡可能的堅(jiān)持與電壓同步。這種并聯(lián)電容的做法，就叫做“就地彌補(bǔ)”