家用电器功率因数初探.pdf

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1、建筑电乞。·—··_·____BUlL0ING21：312年第7期IELECTRlClTY家用电器功率因数初探PreliminaryStudyonPowerFactorofHouseholdAppliances谢宁(浙江慈溪市工业设计院有限公司，浙江省慈溪市315300)黄海萍(浙江慈溪市中等专业学校，浙江省慈溪市315300)XieNing(ZhejiangCixiIndustrialDesignInstituteCo．，Ltd．，Cixi315300，ZhejiangProvince，China)HuangHaiping(ZhejiangCixiSecondarySpecialized

2、School，Cixi315300，ZhejiangProvince，China)AbstractWiththedevelopmentoftechnology，用电设备的功率因数呈感性或容性、数值大小，thenaturepowerfactorsofvarioushousehold对无功补偿元件采用电容还是电感、取值大小起着决appliancesarechangedaswel1．Onthebasisof定性作用。analysisofelectronicrectifyingcircuitofcapacitor传统负荷大都呈阻性、电感电阻性，其功率因数filter，powerfactorsofs

3、omehouseholdapplianceswith基本上是电流滞后电压的正功率因数。随着新技术的nonepureresistancearemeasuredactuallywithsimple发展，愈来愈多呈容性的负荷大量出现，由于容性电equipmentandinstrument，andaccordingly，advises流和感性电流相位相反且相互抵消，在计算无功补偿onthepowerfactorvalueandreactivecompensationof时，应与时俱进地更新设计理念。powerloadsinresidencecommunitiesareproposed．本文对非纯阻

4、性家用电器的功率因数进行理论分KeywordsPowerfactorInductiveload析和波形实测，对功率因数呈现的是感性还是容性，CapacitiveloadLeadingcurrentLaggingcurent其值大小如何，进行初步研讨。Reactivecompensation1电容滤波单相不可控整流电路功率因数的摘要随着技术发展．众多用电设备的自然理论分析功率因数在发生变化。通过对电容滤波的电子整流电由于现代电器广泛地采用了电子整流电路．而又路进行分析，同时用简单的设备和仪表，对一些非纯由于电容与电感相比，体积小、成本低的特点，被普阻性家用电器的功率因数进行实测。在此基础上对

5、住遍用作中间直流环节的储能元件。小功率单相用电设宅小区用电负荷功率因数取值和无功补偿提出新的备中，广泛地采用了图1所示的电容滤波单相不可控建议。全波整流电路。关键词功率因数感性负荷容性负荷超前电流滞后电流无功补偿0引言配电设计的负荷计算中，用电设备功率因数是必不可少的基础参数．涉及到计算电流的大小及开关额图1单相全波整流电路定电流、线缆截面等参数的选择。Fig．1Singlephasefullwaverectifyingcircuit作者信息谢宁，男，浙江慈溪市工业设计院有限公司，工程师。黄海萍，女，浙江慈溪市中等专业学校，中学一级。■一I一456http：／"drWW．jzdqnet．c

6、n从模拟电子学中可知，由于整流二极管单相导电合成电流也应是超前电压的。和P—N结正相压降很小(约0．7V)的特性，只有整流电路电源侧的功率因数由基波电流相移(位在外加正弦交流电压为正时，整流二极管正向导通，移因数)和电流波形畸变(基波因数)两个因数决才有电流流过二极管向后续电路提供电能。而且由于定。电路功率因数为⋯：电解电容上电压存在，只有输入电压大于电容端电压A=ucos1时，才有外电源向电容充电，同时向负荷供电。由于式中：——基波因数，=，／，，即基波电流有效电源内阻很小，电容端电压与外电压同步，按正弦变值和总电流有效值之比：化，随着电解电容经充电后端电压升高到外加电压峰cos——位移

7、因数或基波功率因数。值时充电基本结束。过峰值后，输入电压按正弦规律由于基波因数是正数，相位特性(超前或滞后)下降，电容器端电压按指数规律向负荷放电而降低，由位移因数决定，也即由。决定。从图2可知，i。是当外加电压低于电容端电压时．整流二极管反向截基波电流的波形，其功率因数角，有超前的特性⋯。止。当外电源下半波电压高于放电后的电容端电压时，又经二极管向电容充电并向负荷供电，这样周而复始地工作。从电工学中可知电容器上电荷为Q