
【化】 power factor
power
【化】 power
【醫】 Power
【經】 rate of work
factor
【電】 factor
功率因數(Power Factor)是電力系統中衡量電能利用效率的關鍵指标,其定義為有功功率(Active Power)與視在功率(Apparent Power)的比值。在漢英詞典中,它對應英文術語"Power Factor",縮寫為PF。以下從技術角度詳細解釋:
數學表達式:
$$PF = frac{P}{S} = cos varphi$$
其中:
當負載為純電阻時(如電熱器),( varphi = 0^circ ),此時 ( PF = 1 ),電能完全轉化為有用功。
技術本質:
功率因數反映負載将電能轉換為有效功的能力。感性負載(如電動機)或容性負載會導緻電流相位滞後或超前電壓,産生無功功率(Reactive Power),降低 PF 值。例如:
負面影響:
校正方法:
國際規範:
國際電工委員會(IEC)在标準IEC 61000-3-2 中規定了電氣設備的諧波電流發射限值,間接約束 PF 值。工業用戶通常需維持 PF ≥ 0.9(參考:IEEE 1459 标準)。
技術文獻:
美國能源部(DOE)在研究報告《Power Factor Correction in Electrical Systems》中指出,将 PF 從 0.75 提升至 0.95 可降低線路損耗約 38%(來源:DOE Advanced Manufacturing Office)。
權威來源索引:
功率因數是電力系統中衡量電能利用效率的重要指标,具體解釋如下:
功率因數(Power Factor)指有功功率與視在功率的比值,用公式表示為: $$ text{功率因數} = frac{text{有功功率(P)}}{text{視在功率(S)}} = costheta $$ 其中,$theta$ 是電壓與電流之間的相位角。
有功功率(P)
實際被負載消耗并轉化為有用功(如機械能、熱能)的功率,單位為瓦特(W)。
無功功率(Q)
用于建立電磁場或電場、在電網中往複交換但不做功的功率,單位為乏(var)。
視在功率(S)
電壓與電流有效值的乘積($S = V{text{rms}} times I{text{rms}}$),單位為伏安(VA),代表電網需提供的總功率容量。
若某電動機有功功率為800W,視在功率為1000VA,則功率因數為: $$ text{PF} = frac{800}{1000} = 0.8 $$ 此時需通過并聯電容器将功率因數提升至0.95以上以減少損耗。
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