什么是功率因数（功率因数有什么用？）

功率因数（Power Factor）的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力体系的一个主要的技巧数据。

功率因数低，解释用于发生树立磁场的无功功率大，从而下降了装备的应用率，增长了线路供电丧失。

中文名：功率因数

别称：功率相位差因数

表达式：cos=P/S

运用学科：物理学

实用范畴规模：电学

1、功率因数的含义

在电气范畴的负载有三个根本品种：电阻、电容和电感。电阻是消费功率的器件，电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交换电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的，即相位差q = 0，如图1(a)所示；交换电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90(q =90)，如图1(b)所示；交换电在纯电感负载上的电百思特网压和电流关系是电流滞后电压90(q = -9百思特网0)，如图1(c)所示。

图1 不同性质负载上的电流电压关系

功率因数的定义是：

在电阻负载上的有功功率就是视在功率，即二者相等，所以功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90，所以所以功率因数F=cosq = cos90=0，即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。

从这里可以看出一个问题，同样是一个电源，对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同，因此可以说负载的性质决议着电源的输出。换言之，电源的输出不取决于电源的本身，就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开出发度。

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一个参数。而且一般说一个负载只有一种性质，就像一个人只有一个身份证号码一样。这种性质的肯定是从负载的输入端看进去，称为负载的输入功率因数。一个负载电路完成了，它的输入功率因数也就定了。

比如UPS作为前面市电或发电机的负载而言，比如六脉冲整流输入的UPS，其输入功率因数就是0.8，不论前面是市电电网还是发电机百思特网，比如请求输入100kVA的视在功率，都须要向前面的电源索取80kW的有功功率和60kvar的无功功率。如果UPS的输入功率因数是0.6，就须要向前面的电源索取60kW的有功功率和80kvar的无功功率。像这样的输出分配，前面电源是“无权”决议的。

2.负载功率因数是什么，有什么差别

那么负载功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时，为什么给不出80kW呢？一般这种情形下的工频机UPS设计是依据额定的有功功率选择逆变器，而无功功率部分由逆变器后面的电容器C来承担。在图中的逆变器功率选择就是依据负载功率因数设定的。这里是以负载功率因数为0.8的100kVA UPS为例的数字。逆变器是依据80kW选择的功率管，电容器C的容量是依据输出的无功功率60kvar选定的(当然还需另外加上滤波时所需的容(原创版权www.isoyu.com)量)。

交换电路中,负载的功率因数重要取决于负载性质。当负载是纯电阻性质时,负载电流和负载电压是同方向的,功率因数为1; 当负载是感性(电动机,空载变压器等)电流滞后电压一个角度,而容性负载(电容器,空载线路、电缆)电流则领先电压一个角度。

很多不懂的人仍以为功率因数是百分数，常听到有人问：你的UPS的输入功率因数是百分值多少？这从上面的盘算就可清晰地看到，有功功率和无功功率是正交关系。从向量图也可看到视在功率、有功功率和无功功率三者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是不能直接加减的。比如上面的例子，如果将80kW看做80%，那么60kvar就是60%，这样一来有功功率和无功功率加在一起就是140%，显然是不对的。这个最根本的根本概念如果搞不清晰，其他概念就很难去懂得了!

三相负荷中，任何时候有功功率，无功功率，实在功率这三种功率总是同时存在：

附功率因数相干盘算公式:

视在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcos

无功功率Q=1.732UIsin

功率因数cos=P/S

sin=Q/S