功率因數（Power Factor）的大小與電路的負荷性質有關， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1，一般具有電感性負載的電路功率因數都小于1。功率因數是電力系統的一個重要的技術數據。

功率因數低，說明用于産生建立磁場的無功功率大， 從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。

中文名：功率因數

别 稱：功率相位差因數

表達式：cosΦ=P/S

應用學科：物理學

适用領域範圍：電學

1、功率因數的含義

在電氣領域的負載有三個基本品種：電阻、電容和電感。電阻是消耗功率的器件，電容和電感是儲存功率的器件。日常所用的交流電在純電阻負載上的電壓和電流是同相位的，即相位差q = 0°，如圖1(a)所示；交流電在純電容負載上的電壓和電流關系是電流超前電壓90°(q =90°)，如圖1(b)所示；交流電在純電感負載上的電壓和電流關系是電流滞後電壓90°(q = -90°)，如圖1(c)所示。

圖1 不同性質負載上的電流電壓關系

功率因數的定義是：

在電阻負載上的有功功率就是視在功率，即二者相等，所以功率因數F=1。而在純電容和純電感負載上的電流和電壓相位差90°，所以所以功率因數F=cosq = cos90°=0，即在純電容和純電感負載上的有功功率為零。

從這裡可以看出一個問題，同樣是一個電源，對于不同性質的負載其輸出的功率的大小和性質也不同，因此可以說負載的性質決定着電源的輸出。換言之，電源的輸出不取決于電源的本身，就像一座水塔的供水水流取決于水龍頭的開啟程度。

從上面的讨論可以看出，功率因數是表征負載性質和大小的一個參數。而且一般說一個負載隻有一種性質，就像一個人隻有一個身份證号碼一樣。這種性質的确定是從負載的輸入端看進去，稱為負載的輸入功率因數。一個負載電路完成了，它的輸入功率因數也就定了。

比如UPS作為前面市電或發電機的負載而言，比如六脈沖整流輸入的UPS，其輸入功率因數就是0.8，不論前面是市電電網還是發電機，比如要求輸入100kVA的視在功率，都需要向前面的電源索取80kW的有功功率和60kvar的無功功率。如果UPS的輸入功率因數是0.6，就需要向前面的電源索取60kW的有功功率和80kvar的無功功率。像這樣的輸出分配，前面電源是“無權”決定的。

2.負載功率因數是什麼，有什麼區别

那麼負載功率因數為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，為什麼給不出80kW呢？一般這種情況下的工頻機UPS設計是根據額定的有功功率選擇逆變器，而無功功率部分由逆變器後面的電容器C來承擔。在圖中的逆變器功率選擇就是根據負載功率因數設定的。這裡是以負載功率因數為0.8的100kVA UPS為例的數字。逆變器是根據80kW選擇的功率管，電容器C的容量是根據輸出的無功功率60kvar選定的(當然還需另外加上濾波時所需的容量)。

交流電路中,負載的功率因數主要取決于負載性質。 當負載是純電阻性質時,負載電流和負載電壓是同方向的,功率因數為1; 當負載是感性(電動機,空載變壓器等)電流滞後電壓一個角度,而容性負載(電容器,空載線路、電纜)電流則領先電壓一個角度。

很多不懂的人仍認為功率因數是百分數，常聽到有人問：你的UPS的輸入功率因數是百分值多少？這從上面的計算就可清楚地看到，有功功率和無功功率是正交關系。從向量圖也可看到視在功率、有功功率和無功功率三者之間的關系是直角三角形勾股弦的關系。

所以有功功率和無功功率是不能直接加減的。比如上面的例子，如果将80kW看做80%，那麼60kvar就是60%，這樣一來有功功率和無功功率加在一起就是140%，顯然是不對的。這個最基本的基本概念如果搞不清楚，其他概念就很難去理解了!

三相負荷中，任何時候有功功率，無功功率，實在功率這三種功率總是同時存在：

附功率因數相關計算公式:

視在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcosΦ

無功功率Q=1.732UIsinΦ

功率因數cosΦ=P/S

sinΦ=Q/S

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