电动系功率因素表结构原理

1) 最基本分析拿设备作举例。

例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。

然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。

很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。

(使用了70个单位的有功功率，你付的就是70个单位的消耗)在这个例子中，功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。

功率因数是马达效能的计量标准。

(2) 基本分析每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫kw)及电抗性的无用功。

功率因数是有用功与总功率间的比率。

功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。

(3) 高级分析在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。

两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。

功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。

对于功率因数改善电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。

因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。

由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。

无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。

因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。

大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。

三者关系也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系：〖K_va〗^2=〖K_w〗^2+〖K_var〗^2 一种有源功率因数校正电路简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA 就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。

功率因数表的结构与工作原理及示波图法测量功率因数摘要:本文主要描述测量功率因数的方法，介绍相关仪表的结构及其工作原理，在测量功率因数时产生误差的因素。

现在常见的是采用单片机测量功率因数，说明它的工作原理。

阐述通过示波图测量功率因数的方法。

关键字:功率因数机械式电子式1.功率因数的定义在交流电路中，电压(U)与电流(I)之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos Φ=P/S。

在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。

但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。

有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以cosΦ表示，其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差，得出的结果就是功率因数。

功率因数也可以由电路中纯阻值与总阻抗的比值求得。

在实际电路中由于有电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)等感性负载,使功率因数降低即产生了无功功率.无功功率使得电能没有全部转化为人们所用（即有功功率），而有一部分损耗（即无功功率）。

也就是因为感性负载的存在，造成了系统里的一个KVAR 值，视在功率、有功功率、无功功率三者是一个三角函数的关系：KVA2=KW2+KVAR2功率因数一般用仪表测量，有机械式功率因数表，电子式功率因数表。

也可以通过示波图测量，以下分别阐述他们的结构与工作原理。

2.机械式功率因数表的结构及工作原理单项功率因数表一般用于单相交流电路或使用对称负载平衡的三相交流电路中。

单相表在频率不同时会影响读数准确性。

常见机械式功率因数表一般有电动式，铁磁电动式，电磁式和变换器式几种。

现在以单相功率因数表为例来介绍机械式功率因数表的原理：见图一，其可动部分由两个互相垂直的动圈组成。

动圈1与电阻器R串联后接以电压U,并与通以负载电流I的固定线圈（静圈）组合，相当于功率表，从而使可动部分受到一个与功率UI cosφ和偏转角正弦sinα的乘积成正比的力矩M1， M1=K1UIcosφsinα。

4.2 电动系功率表考纲要求：1、掌握电动系功率表的基本结构、工作原理。

2、掌握电动系功率表的多量程实现及量程选择。

3、掌握电动系功率表的正确连接及功率的求算。

4、了解三种不同特点的低功率因数功率表。

知识要点：一、电动系功率表的结构1、定圈也称 线圈，用图形 表示，所在支路称 支路， 联接入被测电路。

2、动圈也称 线圈，用图形 表示，所在支路称 支路，与附加电阻 联后 联接入被测电路。

3、在测量线路中，用一个圆加一条水平粗实线和一条竖直细实线来表示电流与电压相乘的线圈，所以功率表用图形 来表示。

二、电动系功率表的工作原理1、用于直流电路功率测量时：I 1 = I,I 2 =RU (R ：电压支路总电阻) α∝ UI = P即α与被测功率P 成 ，标度尺刻度 。

2、用于交流电路功率测量时：I ∙ 1 = I ∙, I ∙2= 2Z U ∙(Z 2：电压支路总电阻) α∝ I 1 I 2cos ϕ； α∝ UIcos ϕ = P即α与被测电路的有功功率P 成 ，标度尺刻度 。

对非正弦交流电路仍然适用。

三、多量程功率表1、电流多量程的实现① 方法： （ 联或 联）； 一般有 个电流量程。

② 连接图2、电压多量程的实现①方法：；一般有个电压量程。

②连接图四、多量程功率表的量程选择1、功率表的量程包括量程、量程和量程。

2、选择原则：使被测电路的电流、电压都不要超过功率表的电流、电压量程；同时也要被测电路的功率不要超过功率表的功率量程。

比如：功率表的电流、电压量程各有2个，则其功率量程可以有种选择。

注：同样的负载，其工作状态不同时功率表的量限选择是不同的。

五、功率表的接线方式选择1、正确接线方法①遵守接线规则，发电机端的表示符号；②发电机端接线原则的内容为：a.；b.；2、接线的选择①接线的方式分为和两种。

②电压线圈前接适用于，其测量结果；电压线圈后接适用于，其测量结果；3、功率表发生反转的原因及采取措施①原因：接线错误措施：正确接线②接线若正确则原因是：，措施：a.换接端钮，决不能换接端钮；b.装有转换开关，只改变电压线圈中方向，不改变电压线圈和附加电阻的。