电机功率和功率因数，电机功率因数cosφ

　　功率因数与电路的负载性质有关。比如白炽灯泡、电阻炉等电阻性负载的功率因数为1，有感性负载的电路功率因数一般小于1。功率因数是电力系统的重要技术数据。

　　功率因数低说明用于产生建立磁场的无功功率大，降低了设备的利用率，增加了线路的供电损耗。

　　中文名：功率因数

　　别称：功率相位差因子

　　表达式：cos =p/s

　　应用学科：物理学

　　适用范围：电力

　　 1、功率因数的含义

　　电场中有三种基本类型的负载：电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件，电容和电感是储存功率的器件。纯阻性负载上日常交流的电压和电流同相，即相位差q=0，如图1(a)所示；交流纯容性负载的电压与电流的关系是电流领先电压90(q=90)，如图1(b)所示；交流纯电感负载的电压与电流的关系是电流滞后电压90(q=-90)，如图1(c)所示。

　　图1不同性质负载上的电流-电压关系

　　功率因数定义为：

　　阻性负载上的有功功率为视在功率，即二者相等，所以功率因数F=1。而纯容性和感性负载上的电流和电压相差90，所以功率因数f=cosq=cos90=0，即纯容性和感性负载上的有功功率为零。

　　从这里可以看出一个问题。也是电源。对于不同的负载，输出功率的大小和性质是不同的。所以可以说负载的性质决定了电源的输出。换句话说，电源的输出并不取决于电源本身，就像水塔的供水流量取决于水龙头的开度一样。

　　从上面的讨论可以看出，功率因数是表征负载性质和大小的参数。而且一般来说，一个负载只有一个性质，就像一个人只有一个身份证号一样。这个性质是由负载的输入决定的，称为负载的输入功率因数。当一个负载电路完成时，它的输入功率因数被确定。

　　例如，作为前端公用设施或发电机的负载，如具有六脉冲整流输入的UPS，其输入功率因数为0.8。无论是要求前置公用电还是发电机输入100kVA视在功率，例如需要从前置电源获得80kW有功功率和60 kva无功功率。如果UPS的输入功率因数为0.6，则需要从前置电源获得60kW有功功率和80kvar无功功率。对于这样的输出分配，前置电源由“无权”决定。

　　 2.什么是负载功率因数，有什么区别？

　　那么，为什么一个负载功率因数为0.8的100kVA的UPS，在有线性负载的情况下，不能给出80kW的功率呢？一般来说，工频机的UPS设计是根据额定有功功率选择逆变器，无功功率由逆变器后的电容C承担。图中的逆变器功率选择是根据负载功率因数设定的。以下是负载功率因数为0.8的100kVA UPS的数据示例。逆变器是按照80kW选择的功率管，电容C的容量是按照60kvar的输出无功功率选择的(当然需要加上滤波所需的容量)。

　　在交流电路中，负载的功率因数主要取决于负载的性质。负载为纯电阻时，负载电流与负载电压同向，功率因数为1；当负载为感性时(电机、空载变压器等。)，电流滞后电压一个角度，而容性负载(电容、空载线路、电缆)的电流超前电压一个角度。

　　很多不了解的人还以为功率因数是百分比，经常听到有人问：你们UPS的输入功率因数是多少百分比？从上面的计算可以清楚地看出，有功功率和无功功率是正交的。从矢量图中也可以看出，视在功率、有功功率和无功功率之间的关系是直角三角形勾股弦的关系。

　　所以有功功率和无功功率不能直接相加或相减。比如上面的例子，如果把80kW看成80%，那么60kvar就是60%，这样有功功率和无功功率之和就是140%，显然是错误的。如果这个基本概念不清楚，其他概念就很难理解！

　　在三相负载中，任何时候有功功率、无功功率和有功功率总是同时存在：

　　附功率因数相关计算公式：

　　视在功率S=1.732UI

　　有功功率p=1.732 uicos

　　无功功率Q=1.732 UIS，单位为

　　功率因数cos =p/s

　　 sin=Q/S