提高功率因数的方法

一般而言，交流电力系统中的负载多为感性负载，比如常用的感应电动机接上电源后要建立磁场，磁场能量将与电源做周期性的能量交换。家庭中使用的带有变压器和电动机的用电器如电冰箱、洗衣机、空调和电视机等，也都是感性负载。

由于在同一电源作用下，电感元件和电容元件上的无功功率总是处于互补状态。因此，感性负载网络可以使用电容器进行无功补偿来提高功率因数。

由此可知，提高功率因数最简便的方法是用电容器与感性负载并联，如图6－40（a）所示。

未加电容前，流过图6－40（a）中感性阻抗的电流为，阻抗两端的电压为，阻抗角为φ1。此时总电流即，它滞后总电压φ1阻抗角。并联电容以后，电容端的电压同为，但电容上的电流超前电压90°，由于此时的总电流为和的相量和，这就使得滞后的角度比之前减小，变成φ，如图6－40（b）所示。因为cosφ＞cosφ1，所以并联电容以后，电路的功率因数提高了。

这个能实现功率因数提高的电容称为补偿电容。

补偿电容C可以根据电压U、有功功率P、补偿前电路功率因数cosφ1、补偿后期望达到的功率因数cosφ来确定补偿电容的容量。

从图6－40（b）可知，补偿电容C上流过的电流，其数值就等于总电流与电流在虚轴上的投影之差，即

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图6－40　提高功率因数的电路图与相量图

例6－30　一感性负载接在电压为220V、频率为50Hz的交流电路中，其额定功率为50kW，功率因数为0.7。现要求把功率因数提高到0.9，请选择合适的并联补偿电容器。

在实际应用中，选择补偿电容还应注意以下几点。

（1）实际选用电容器的电容量应大于补偿电容的计算值。

（2）电容器的额定电压应大于电路电压的最大值，即