并联电路电功率 转自银河电气，详情请及无功补偿的深度分析_AnyWay

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一、概览

功率因数是衡量电气设备工作效率的一个因素。它源于在某些交流电路中，视在功率和实际功率不相等，即部分交流电流在负载中循环，没有传递电能。

二、相关概念

01、基础知识

视在功率：单口网络端电压和电流有效值的乘积，用字母“S”表示；

有功功率：在交流电路中，指负载在一个周期内发出或消耗的瞬时功率的积分平均值，用字母“P”表示；

无功功率：与电源交换能量的幅值，用字母“Q”表示。

02、计算公式

第一种方法：通式cosФ=P/S，cosФ为功率因数，P为有功，S为无功；

第二种方法：cosФ=R/Z，R电阻，Z总阻抗；

第三种方法：cosФ=cosarctg（无功功率/有功功率）。

三、用于正弦供电电路

三相电机功率因数cosФ=power/(1.732*电流*电压)；

单相电机的功率因数cosФ=功率/（电流*电压）；（电压和电流指的是 RMS）。

在交流电路中，功率因数定义为有功功率与视在功率之比。在正弦电路中，功率因数由电压和电流之间的相位差（Ф）决定，用cosФ表示，数值上等于有功功率与视在功率之比，或电阻与阻抗之比，在这种情况下，功率因数具有明确定义的物理意义，它只是电压和电流之间相位角差的余弦值。

四、用于非正弦电源电路

对于非正弦电源电路功率因数的计算，以电流非正弦和电压正弦电源为例，功率因数的基本定义cosФ=P/S=U1*I1*cosФ1/U *I=(I1/I) *cosФ1(U1,I1为基波电压和基波电流，I为总电流，电压为正弦波，U1=U)。

我们记录 I1/I=λ，然后 cosФ=λ*cosФ1。此时，cosФ称为相移因数或基波功率因数，λ称为基波因数。

从公式中可以看出，基波因数λ反映了谐波对功率因数的影响。显然，当总电流I不变时，谐波电流越大，基波电流I1就会越小，即基波因数λ越小，功率因数越小。相移因子是基波电流相对于电压的滞后。过去，电网中的直流设备很少，因此谐波也不多。大多数情况下，基波电流I1≈总电流I，所以基波因数λ≈1，cosФ≈cosФ1，这就是为什么我们习惯将cosФ等同于功率因数。在非正弦电源电路中并联电路电功率，功率因数没有明确的物理意义，

五、提高功率因数的方法

01、增加自然因子

有几种方法可以改善自然因素：

1.适当地选择电动机容量，减少电动机的反应性功耗，并防止发生“大马车”的发生；

2.对于平均负载小于其额定容量40%左右的轻载电机，可将线圈改为三角形接法；

3. 避免电机或设备空载运行；

4.正确配置分布变压器，并适当地选择其容量。

02、劳动补偿方式

一般采用电力电容器来补偿无功功率，即在感性负载上并联一个电容器。

将电容器与感性负载并联的方法，可以利用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载与电源之间原有的能量交换。

在交流电路中，纯电阻电路负载中的电流与电压同相，在纯电感负载中，电流相位滞后电压 90°并联电路电功率，而在纯电容电路负载中，电流相位超前电压 90° °，电容器中的电流滞后电压 90°。它与电感中的电流相差 180°，可以相互抵消。

电力系统中大部分负载都是感性的（逆变器是容性负载，在其供电端加了一个电抗器以提高功率因数），所以总电流的相位会滞后电压一个角度，并联电容与负载并联。那么电容的电流会抵消一部分电感电流，从而使总电流减小，提高功率因数。