电机功率因数
电机功率因数
电机功率因数电机功率因数是指电机在负荷作用下发生的功率，它决定了电机在特定的负荷状态下的效率。
电机功率因数是电机发电量和额定功率的比值，表示电力系统中电机在正常工作下所耗费功率的效率。
它不仅可以表示电机在正常负荷下的运行情况，还能够反映电机在异常负荷下的运行情况，以便对电机进行有效的管理和检查。
电机功率因数的取值范围是0到1，其中0代表电机耗电达到最低，而1表示电机耗电达到最大。
如果电机功率因数为1，表明电机工作效率最高，耗电量最小。
电机功率因数越大，电机工作效率越高，浪费的电能也越少。
电机功率因数主要受电力系统负荷特征影响，主要有三种负荷特征： S形负荷、Z形负荷和三角形负荷。
S形负荷特征是大功率电机负荷的主要特征，它具有功率较大的弱时段，但是在其它时段功率的变化较小；Z形负荷特征是小功率电机的主要负荷特征，它具有较大的功率峰值和较小的弱时段；三角形负荷特征是综合发电机的主要特征，它具有大的功率峰值，中间有一个较小的谷值，然后又一个较大的峰值，而在两个峰值之间基本没有变化。
改善电机功率因数，可以采用多种方式。
首先，应采用大功率电机或小功率电机，根据电机实际应用来选择。
其次，可以采用先进的变频调速装置，根据实际需要调整电机负荷。
再者，可以采用无功补偿技术，减少电机在弱时期的耗电，从而提高电机的功率因数。
另外，也可以采用定子绕组阻抗均化技术来提高电机功率因数。
电机功率因数是衡量电机效率的主要指标，是电力系统设计和运行中必不可少的定量指标之一。
电机功率因数的提高可以降低电机的耗电量，节约电力的开支，减少电机的耗能，从而提高电机的工作效率，改善电力系统的运行效率，保障电机的长期稳定运行。
因此，为了提高电机的工作效率，保障电机的故障率，实现高效的电力系统运行，有必要对电机功率因数进行有效的控制和检查，实时监测电机功率因数，从而提高电机的运行效率。
电动机的效率、功率因数及其影响因素
电动机的效率、功率因数及其影响因素一、什么是电动机的功率因数？异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率（即容量等于三倍相电流与相电压的乘积）中，真正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比，用cos 9 来表示。
cos ® 二P/S电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量，有功电流分量很小。
此时，功率因数很低，约为0.2左右，当电动机带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增加，功率因数也随之提高。
当电动机在额定负载下运行时，功率因数达到最大值，一般约为0.7-0.9。
因此，电动机应避免空载运行，防止“大马拉小车”现象。
二、什么是电动机的输入功率和输出功率电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率，一般用P1表示。
而电动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，一般用P2表示。
在额定负载下，P2就是额定功率Pn。
电动机运行时，内部总有一定的功率损耗，这些损耗包括：绕组上的铜（或铝）损耗，铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。
因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和，也就是说，输出功率小于输入功率。
三、什么是电动机的效率电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的，输出功率与输入功率的比值称为电动机的效率，其代表符号为n1、三相交流异步电动机的效率：n =P/ (V3*U*I*COS©)其中，P—是电动机轴输出功率U —是电动机电源输入的线电压I —是电动机电源输入的线电流COS)—是电动机的功率因数2、电动机的输出功率：指的是电动机轴输出的机械功率3、电动机的输入功率：指的是电源给电动机输入的有功功率：P=V3*U*I*COS©( KW)其时，这个问题有些含糊，按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率：S==V3*U*I 这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。
功率因数符号及功率因数计算公式
功率因数符号及功率因数计算公式自从交流电机取得应用至今日，功率因数和位移因数在很多场合被混淆。
很多人都把功率因数误认为就是cosφ，并用cosφ作为功率因数符号。
并以此为基础，得出有功功率P、无功功率Q和视在功率S之间的直角三角形关系。
即：P=S*cosφ（1）Q=S*sinφ（2）S2=P2+Q2 （3）功率因数（Power Factor，缩写为PF）表示有功功率与视在功率的比值，常用λ表示，功率因数计算公式如下：λ=P/S视在功率定义为电压有效值U与电流有效值I的乘积，用S表示，基本单位为VA，即S=UI。
视在功率也称表观功率。
视在功率计算公式如下：S=UI （4）有功功率定义为瞬时功率在一个周期内的积分的平均值，用P表示，基本单位为W，假设交流电周期为T，电压、电流的瞬时值表达式分别为u(t)、i(t)，有功功率计算公式如下：（5）有功功率也称平均功率。
上述视在功率计算公式（4）和有功功率计算公式（5）在任何情况下均能成立。
1、正弦电路功率因数符号和功率因数计算公式在正弦稳态电路中，根据有功功率计算公式（5），可以推导出下述简化的有功功率计算公式：P=UIcosφ。
（6）φ为正弦电压、电流的相位差。
将视在功率计算公式（4）代入正弦电路有功功率计算公式（6），可得到本文开始时提出的式（1）。
式（1）只有在正弦稳态电路中才能成立。
即：在正弦稳态电路中，功率因数数值上等于位移因数cosφ。
由于正弦电路是交流电路的基础，且电网的电压波形为正弦波，早期大部分用电器为线性负载，电流波形也是正弦波。
因此，大家习惯了用cosφ作为功率因数符号。
2、非正弦电路功率因数符号和功率因数计算公式随着电力电子技术的发展变频器、整流器等非线性设备得到广泛的应用，非线性设备的特点是，即便采用正弦电压供电，其电流也不是正弦波。
另外，电网谐波污染日益严重，电网电压的非正弦性（波形畸变率）日益严重。
只要电压和电流两者中有一个或一个以上为非正弦波，式（1）就不再成立，功率因数符号也就不能用cosφ表示。
电动机的运行效率与功率因数
电动机的运行效率与功率因数电动机是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业生产和家庭用途中。
在电动机的运行过程中，我们常常关注其运行效率和功率因数。
本文将探讨电动机的运行效率和功率因数之间的关系，以及如何提高电动机的效率和功率因数。
一、电动机的运行效率电动机的运行效率是指电能转化为机械能的比例，也就是电动机输出功率与输入功率的比值。
通常用η表示，计算公式为：η = (输出功率 / 输入功率) * 100%电动机的运行效率与电机的损耗密切相关。
电机的输入功率主要包括电机的有功功率和无功功率，而电机的输出功率则是通过机械负荷做功而转化出来的功率。
为了提高电动机的运行效率，我们可以考虑以下几个方面：1. 选择合适的电动机：不同类型的电动机在不同负载下，其效率表现可能会有所不同。
因此，在选型时，应根据具体的工况要求选择合适的电动机，以确保其在负载条件下能够达到较高的运行效率。
2. 定期维护和保养：定期对电动机进行维护和保养，清洁电机外壳和冷却器，确保散热良好，减少因温度过高而引起的功率损失。
同时，注意电机的轴承润滑情况，确保摩擦损耗最小化。
3. 减小电机的电阻：电机的电阻对其效率有着重要影响。
因此，可以选择低电阻的电机线圈，减少电阻损耗，并改善电动机的效率。
4. 优化电机的设计：在电机的设计过程中，可以采用先进的工艺和材料，以减少磁滞和涡流损耗，并提高电动机的效率。
二、电动机的功率因数功率因数是指电动机所消耗的有功功率与总功率之间的比例。
功率因数用cosφ表示，其中φ表示电压和电流的相位差。
功率因数的数值范围为-1到1之间，当功率因数为1时，电机消耗的全部电能都转化为有用的功率；当功率因数为0时，电机主要消耗无功功率，而没有提供有用的功率。
低功率因数会引起电网的能量浪费，增加电网的负荷。
为了提高电动机的功率因数，我们可以采取以下措施：1. 使用功率因数校正装置：功率因数校正装置可以根据电网的需求实时调整电动机的功率因数，保持功率因数在一个较高的范围内，减少无功功率的消耗。
电机功率因数
什么是电机的功率因数电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。
电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。
cosφ称为功率因数，又叫力率。
功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。
cosφ——功率因数；P——有功功率，kW；Q——无功功率,kVar；S——视在功率,kV。
A；U——用电设备的额定电压,V；I——用电设备的运行电流,A。
功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。
(1)自然功率因数：是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。
自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低，都小于1。
(2)瞬时功率因数：是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。
瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。
(3)加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值.提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。
功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。
所谓功率因数，是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。
在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。
而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。
对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大()；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π／2，并且是电压超前电流；在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为－(π／2)，即电流超前电压。
在后两种电路中，功率因数都为0。
电机功率因数
电机功率因数电机功率因数，简称“功率因数”，是指电力系统中消费电能的电机的运行时发生的给定功率与标称功率的比值。
它可以帮助诊断电容器的运行情况，从而改进电力系统的效率。
下面将介绍电机功率因数的定义、特征、计算、影响因素等内容。
定义电机功率因数定义为：实际功率与标称功率之比。
标称功率是指负荷作用下电机实际应发出的功率，实际功率是指标称功率和无功功率之和。
因此，电机功率因数可称为绝对功率因数。
特征电机功率因数有功功率因数和无功功率因数两种形式，其中，有功功率因数是指功率因数只由有功功率组成的比值，对应的有功功率的功率因数也被称为“实际功率因数”。
无功功率因数是指无功功率构成的功率因数，主要受外界环境因素影响，它受励磁功率、静止电流以及容性以及磁性损耗的影响，其值一般小于1。
计算电机功率因数通常用有功功率和无功功率的比值表示，即电机功率因数等于有功功率（P）与无功功率（Q）的比值，其公式为：PF=P/Q。
电机功率因数受励磁功率、静止电流以及容性和磁性损耗的影响，它的值一般小于1，偏小的原因是电机在运转时会造成外界功率损耗。
另外，电机功率因数还与电机的容量和负荷大小有关。
影响因素电机功率因数受静态因素和动态因素共同影响。
静态因素主要包括负荷、电容器、静止电流以及电机的容量等，动态因素主要涉及电机的转速、负荷变化、容性以及磁性损耗等。
由于电机功率因数受多个因素影响，因此，在计算机系统中对其进行测量是很重要的。
标准的测量方法包括模拟法和数据采集法。
数据采集法主要通过在电机输出端处取样，计算有功功率、无功功率以及功率因数等，从而测量出电机功率因数；模拟法则利用电机功率因数的一些基本参数，利用已知参数计算电机功率因数，二者有时可以配合使用。
综上所述，电机功率因数的的定义、特征、计算、影响因素等内容，都对维护和改进电力系统的效率具有重要意义。
电机功率因数的测量是一项重要的工作，应加强相关的研究，从而为改进电力系统的效率提供有力支持。
电机功率因数
电机功率因数
电机功率因数是指消耗有功功率与额定有功功率之比，是描述电机效率的重要技术指标。
电机的功率因数描述了电机在特定负载状况下和指定转矩下消耗的功率，这表明电机的效率及其能量消耗情况。
电机由于结构、负载及其运行状态等多种原因而受到电磁效应的影响，其有功功率和无功功率都会出现损失，损失的功率会被容易变形的电流消耗掉，从而导致电机功率因数低于1。
电机的功率因数主要受电机的结构、负载等因素影响。
电机结构主要指电枢，它决定了励磁电流，从而影响功率因数。
由于容性负载，设备的变形电流会有所增加，这也会对功率因数产生影响；此外，电机的工作温度、相位、绕组电流以及风扇风量等也会影响电机的功率因数。
电机功率因数还是评价电机能效的一个重要指标。
通常情况下，电机的功率因数随负载的增加而降低，但总的来说，随着建筑电气系统的发展，电机的功率因数显著提高，如果设备经过优化设计，有助于提高电机的功率因数。
为了提高电机的功率因数，可以采取结构优化设计，优化容性负载，降低电机的变形电流，从而提高电机的功率因数。
除此之外，还可以采取较低的电枢电压，使励磁电流有所降低，从而提高电机的功率因数；此外，可以采取恒定电压技术，使电磁能量消耗较低，也能有效的提高电机的功率因数。
总之，电机功率因数是描述电机效率的重要指标，为了提高电机
的功率因数，可以采取结构优化设计、优化容性负载、采取低电压电枢以及技术恒定电压等技术手段。
电动机功率因数
电动机功率因数
1 电动机功率因数
电动机功率因数（也称为功率因数）是指电动机使用时消耗
电力的使用率，是一个相对措施，表示在等输出功率条件下，电力的
实际消耗量和理论消耗量之比。
它是衡量电动机运行效率的重要指标，也是电价调整的基础，在节省能源及改善能效方面有着不可忽视的重
要作用。
2 功率因数的概念
功率因数是电动机功率消耗及能效的指标，公式如下：功率因数=有功功率÷视在功率
有功功率（Active Power）指物体所产生具有物理意义的机
械功率，它与所耗用的电能是一一对应的；视在功率（Apparent Power）指物体所耗用的电力，简单说就是电动机和线路总导线间所发
生的电力，是需要付费的电力量。
正常情况下，有功功率小于等于视
在功率，有功与视在之比值为功率因数。
3 功率因数的测量
按照常用的行业规定，最低的功率因数要求为0.9。
要检查系统的功率因数，可以使用电能计表测量功率因数，它的实际操作是对
电流、电压的测量，用功率计算机根据检测到的电流电压波形计算构
成系统中的功率因数。
4 功率因数改善方法
功率因数越接近1，表明系统效率越高，节省电量越多。
通常，功率因数可以分为单相电和三相电两种形式进行改善。
对于单相电的
改善，主要通过正弦变流器来改善电动机的电能消耗；对于三相电，
除上述措施外，还可以使用滤波器和补偿电容进行改善，以提高电网
三相电动机的效率，减少电能消耗。
5 结论
电动机功率因数是衡量电动机运行效率的重要指标，也是节
省电能及改善能效最直接方法，通过改进电源系统，一定程度上提高
功率因数，进而降低能量消耗。
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什么是电机的功率因数
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。
电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。
cosφ称为功率因数，又叫力率。
功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。
cosφ——功率因数；
P——有功功率，kW；
Q——无功功率,kVar；
S——视在功率,kV。
A；
U——用电设备的额定电压,V；
I——用电设备的运行电流,A。
功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。
(1)自然功率因数：是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说用电设备本身所具有的功率因数。
自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质，电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高，等于1，而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低，都小于1。
(2)瞬时功率因数：是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。
瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。
(3)加权平均功率因数：是指在一定时间段内功率因数的平均值.
提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。
功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。
所谓功率因数，是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。
在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。
而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。
对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大()；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π／2，并且是电压超前电流；在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为－(π／2)，即电流超前电压。
在后两种电路中，功率因数都为0。
对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。
一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。
因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作。
可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。
另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。
因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。
提高功率因数，可以充分利用供电设备和线路的容量，减小设备、线路中的损耗,电机的有效功率会提高。
1) 提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。
2) 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。
例如：当cosØ=0.5时的损耗是cosØ=1时的4倍。
3) 能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。
4) 可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。
5) 因发电机的发电容量的限定，故提高cosØ也就使发电机能多出有功功率。
在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。
在现今可用资源接近匮乏的情况下，除了尽快开发新能源外，更好利用现有资源是我们解决燃眉之急的唯一办法。
而对于目前人类所大量使用和无比依赖的电能使用，功率因数将是重中之重。
高功率因数，可提高电机设备出力。
对于3相电动机：P＝√3UIcosφ所以功率因素从0.8提高到0.9，出力提高0.1UI√3其它：感应电动机的功率因数有两种，即自然功率因数和总功率因数。
自然功率因数就是设备本身固有的功率因数，其值决定
于本身的用电参数(如：结构，用电性质等)。
倘若自然功率因数偏低，不能满足标准和节约用电的要求，就需设置人工补偿装置来提高功率因数，这时的功率因数叫总功率因数。
由于设置人工补偿装置需增加很多投资，所以提高电动机自然功率因数是首要的任务。
在农网中消耗无功功率比重最多的是感应电动机，约占60%以上，因此，研究如何提高农网中电动机的自然功率因数，减少输送的无功负荷，降损节能，提高运行效率，很有必要。
本文拟探讨这个问题。
1严格控制电动机容量，提高设备负载率，达到合理运行(1)合理选用电动机容量，提高自然功率因数和效率，降低功率损失。
"大马拉小车"、轻载和空载运行情况，造成电动机自然功率因数偏低，耗用无功比例较大，损失电能增加。
因此，合理选择电动机容量，使之与机械负载功率相匹配，提高电动机的负载率，是改善其自然功率因数的主要方法之一。
电动机的负载率与功率因数的关系如表1所示：
负载率
00.250.50.75 1
cosф0.20.50.770.850.88
由表1可知，随着负载率的提高，电动机自然功率因数也就提高了，也就是说，合理选择电动机容量，能提高其功率因数，达到节约电能之目的。
电动机当其处于最佳负载率状态下运行时，其效率最高，自然功率因数最大。
(2)合理使用电动机，提高自然功率因数和效率，降低功率损失。
可以对轻负荷电动机容量下调，即将负荷不足的大容量电动机进行替换。
当电动机的负载率kfz＜40%时，可以调换：当40%＜kfz ＜70%时，则需通过技术经济比较后，再做决定，其主要判定条件是：ΔPd1-ΔPd2＞0式中ΔPd1-原有电动机的有功损失，kWΔPd1-替换电动机的有功损失，kW2对轻负荷电动机实行降压运行，提高自然功率因数和效率，降低功率损失当负载系数kfz＜50%时，应对电动机采用降压运行，具体做法是将定子绕组由Δ改接为Y接线。
不同负载率改接前后效率和功率因数的变化，如表2、表3所示。
表2感应电动机定子绕组Δ-Y变接后的效率变化
ηY/η△1.27 1.1 1.06 1.04 1.02 1.01 1.005 1
kfz0.10.20.250.30.350.40.450.5
表3感应电动机定子绕组Δ-Y变接后的功率因数变化cosф的额定值
cosфY/cosф△kfz=0.1kfz=0.2kfz=0.3kfz=0.4
kfz=0.50.781.941.81.641.491.350.801.851.731.581.431.300.821.781
.67
1.521.371.260.841.721.611.461.321.220.861.661.551.411.271.180.
881.601.491.351.221.140.901.571.431.291.171.100.921.501.361.201
.111.06当电动机负载系数kfz＜0.5时，由Δ改变Y接线降压运行后，可提高电动机的自然功率因数和效率，达到降低电能损耗的目的。
由于农网中绝大部分是小容
量轻载异步电动机，故此法很适于农网中使用。
3低压网络电能(功率)损失的降低由于异步电动机自然功率因数的提高，可以减少低压网络中输送的无功负荷，从而降低其电能损失。
4结束语在农村电力网中合理选用和使用异步电动机以及对轻载电动机实行降压运行，是一种无需任何投资或投资很少的切实可行的降损措施。
它可以有效地提高电动机的自然功率因数和运行效率，降低电能损耗和减少运行费用，这对供用电双方均有益处。
因此，电力企业有责任，也有义务指导客户做好此项工作。