什麼是功率因數
交流電路中,有效功率(實際消耗的功率)除以視在功率(電壓有效值 × 電流有效值)的值。數值介於0到1之間,電壓與電流為正弦波時,等於其相位差φ的 cos φ。功率因數低時,傳送相同的有效功率需要較大的電流,配線與變壓器的損失會增加。
閱讀入門解說: 交流電和直流電有什麼不同?簡單認識阻抗
日文名稱: 力率
「功率因數」出現在4領域的12道練習題中(電路與電磁學基礎, 電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象), 電力電子電路等)。
這個名詞所屬的領域: 電力電子電路
交流電路中,有效功率(實際消耗的功率)除以視在功率(電壓有效值 × 電流有效值)的值。數值介於0到1之間,電壓與電流為正弦波時,等於其相位差φ的 cos φ。功率因數低時,傳送相同的有效功率需要較大的電流,配線與變壓器的損失會增加。
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「功率因數」出現在4領域的12道練習題中(電路與電磁學基礎, 電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象), 電力電子電路等)。
這個名詞所屬的領域: 電力電子電路
在馬達這類電感性負載中,電流落後於電壓,功率因數下降。例如視在功率1 kVA、功率因數0.8的負載,有效功率為800 W,此外還有在電源與負載之間來回流動的無效功率。在負載上並聯電容,可以抵消落後的無效功率,使功率因數接近1。
電流不是正弦波時,與電壓頻率不同的諧波電流不傳送平均功率,卻會使電流的有效值增加。因此功率因數為基本波相位差造成的 cos φ,與 基本波有效值 ÷ 全電流有效值 的乘積。以電容平滑的整流電路,即使電流的相位偏移很小,電流也會成為脈衝狀,因此功率因數低。
以100 V使用800 W的負載,功率因數0.8時需要10 A,功率因數1時只需8 A的電流。配線的損失與電流的平方成正比,因此功率因數0.8時約為功率因數1時的1.56倍。IEC 61000-3-2等標準對設備輸入電流的諧波訂有限值,這也是電源要改善功率因數的理由。
不一樣。效率是 輸出功率 ÷ 輸入功率,表示損失的比例。功率因數是 輸入的有效功率 ÷ 視在功率,表示流動的電流中有多少有助於傳送功率。即使效率高,也有功率因數低的設備。
不會。有效功率不會超過視在功率,因此功率因數介於0到1之間。電流落後或超前於電壓,則分別稱為落後功率因數與超前功率因數。
功率因數是有效功率P與視在功率S(電壓有效值 × 電流有效值)之比 P/S。
在交流電路中,設有效功率為P [W]、視在功率為S [VA],表示功率因數的式子是哪一個?電容器會產生相反(超前)的虛功率,因此並聯在負載上可抵銷虛功率,減少從電源流出的電流,使功率因數接近1。
為了改善含有馬達等電感性負載電路的功率因數,一般採用的方法是哪一個?要使功率因數為1,須由電容器供給6.0 kvar的超前虛功率,把這些落後虛功率全部抵銷。
如圖,在有效功率8 kW、功率因數0.8(落後)的電感性負載上並聯電容器C,想使從電源看的功率因數成為1。電容器應供給…要把功率因數提高到1需要6 kvar,但只要0.96,約六成大小的電容器就夠了。
如圖,在有效功率8 kW、功率因數0.8(落後)的電感性負載上並聯電容器C,想把從電源看的功率因數改善為0.96(落後…功率因數是有效功率除以視在功率(電壓有效值 × 電流有效值)的值。
在輸入電流不是正弦波而含有大量諧波的電源裝置中,即使電流的基本波與電壓同相,功率因數也不為1,其理由正確的是下列何者?