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功率因素
在发电机选型和设计时会有一个重要的参数指标就是功率因素。他关系到整个系统能量的使用效率，并直接影响着搭建系统所需要的投资成本 那么什么是功率因素呢？ 功率因素（Power Factor）是指交流电路有功功率与视载功率的比值。也可表述为电压和电流矢量之间的差角的余弦值，cos Φ 符号表示，一般其绝对数值在0-1之间。 对发电机而言，视载功率即交流电压和交流电流的乘积，一般包含有功功率（P）和无功功率（Q）两部分。 在系统中，有功功率是指直接做功的部分，比如保持用电设备正常运行所需的电功率，比如通过阻性材料产生的热能等。而无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率，即在电路里循环但并不传输电能的那部分电流所产生的功率，最直观的理解就是产生与稳定磁场。 如果把视载功率比喻成满杯麦香醇厚的啤酒。当新鲜啤酒注入酒杯的那一刻，金色的啤酒和翻涌而出的泡沫瞬间占据了整个酒杯。在这个清晰、漂亮的分层里液体的部分就是有功功率，而泡沫的部分就是无功功率。虽说我们要喝的是液体部分，但是泡沫的多少证明了这杯啤酒的新鲜程度。所以说一杯好的啤酒两者缺一不可。视载功率也一样，有功功率和无功功率之间的平衡最关键。 对发电机而言，有功功率来自于原动机，比如柴油发动机。无功功率来自于励磁系统。 由以上概念总结，因为有功功率与无功功率的存在，发电机的功率因素在大多数应用场合中绝对值在0-1之间，常见的功率因素为0.8。一些特殊应用情况下负载波动比较剧烈，则需要更多的无功功率平稳磁场，有些应用的功率因素甚至更低，比如油田开采应用中常见功率因素为0.7。 什么会影响功率因素？ 功率因素的大小与电路的负载也有关，比如白炽灯等电阻性负载的功率因素为1，感性负载和容性负载小于1。 感性负载通常指带电感参数的负载。由定义上来说，指负载电流滞后负载电压一个相位差特性的为感性负载，或是指某个设备会同时消耗有功功率和无功功率，且还带有线圈负载的电路。常见的感性负载包括日光灯，变压器，电动机，风机等。 感性负载的产品一般需要更大的启动电流（大约3-7倍额定值），例如150kW的电机启动时可以具有超过1000kW的启动功率。同时由于感性负载充/放电的瞬间，会产生反向电动势，其极性是阻碍电流发生变化，且其产生的瞬时电压峰值往往极大。因此这类产品对供电单元的波形，即稳定性与自我调整能力有较高的要求。 容性负载通常指带电容参数的负载。由定义上来说，指负载电流超前与负载电压的负载。常见的容性负载为电路中带电容的用电设备，其电容部分为纯容性负载，比如数据中心中广泛使用的服务器等。 阻性负载通常指通过电阻类元器件进行工作的纯阻性负载。有定义上来讲，当和电源相比负载电流和负载电压没有相位差时负载为阻性负载。常见的以阻性负载为主的电气元器件有白炽灯，电炉等。 常见的电气元器件中，往往不存在单一的负载种类，例如阻性负载系统中，各元器件单元件也会存在容性，同时各元器件与元器件对地间也可存在电感。又例如电容和电感负载在做功时会发热，即阻性做功。 听完是不是一脸懵！小助教帮你点石成金，啊，不对是化繁为简！ 感性负载比较简单的判断方式就是看电器设备是否带有线圈。常见的比如马达，风机等都属于感性负载为主的电器设备。 容性负载通常指带电容较多的设备，一般的电子元器件，电路板都是容性负载设备。 阻性负载简单来说就是电路中的负载是纯电阻或可以等效为纯电阻。 敲黑板，划重点！ 今日小课堂知识点：功率因素；有功功率；无功功率；感性负载；容性负载；阻性负载。 好啦！今天的课就先讲到这里！让我们一起期待下次小课堂吧！
