功率因數的定義是在交流電路中電壓與電流之間的相位差(φ)的餘弦，用符號cos(φ)表示

，其在數值上是有功功率(P)與視在功率(S)的比值，即PF = P / S。

 

也ye就jiu是shi說shuo

，在zai交jiao流liu係xi統tong中zhong
，電dian壓ya與yu電dian流liu之zhi間jian的de相xiang位wei差cha的de餘yu弦xian決jue定ding了le功gong率lv因yin數shu，其qi數shu值zhi在zai物wu理li上shang的de意yi義yi是shi有you功gong功gong率lv在zai總zong功gong率lv中zhong所suo占zhan的de比bi值zhi。根gen據ju功gong率lv三san角jiao形xing關guan係xi
，當dang電dian壓ya與yu電dian流liu相xiang位wei差cha為wei零ling時shi，有you功gong功gong率lv等deng於yu視shi在zai功gong率lv，此ci時shi功gong率lv因yin數shu等deng於yu1。

 

在工程測量中采用PF = P / S的de計ji算suan方fang式shi，在zai大da部bu份fen功gong率lv因yin數shu測ce量liang過guo程cheng中zhong
，功gong率lv因yin數shu的de測ce量liang結jie果guo都dou是shi正zheng確que的de，但dan是shi有you的de時shi候hou在zai一yi些xie場chang合he測ce量liang結jie果guo卻que比bi實shi際ji值zhi偏pian小xiao

，這zhe是shi為wei什shen麼me呢ne?下麵舉兩個例子，介紹功率因數測量偏小的原因及其解決辦法。

 

假設被測電壓和電流為純正弦曲線，如圖1所示。被測電壓與電流之間的相位差為零
，兩波形完全重合
，根據功率因數的定義

，此時功率因數的測量結果等於1。

 

圖1相位差為零的純正弦交流電

 

但是，當對圖1所示的相位差為0的純正弦交流電中的電壓注入2~18次諧波後，波形如圖2所suo示shi。這zhe裏li僅jin是shi對dui電dian壓ya的de波bo形xing注zhu入ru了le多duo次ci諧xie波bo，並bing未wei改gai變bian電dian壓ya基ji波bo與yu電dian流liu之zhi間jian的de相xiang位wei角jiao
，根gen據ju功gong率lv因yin數shu的de定ding義yi，其qi測ce量liang結jie果guo所suo得de功gong率lv因yin為wei應ying當dang等deng於yu1
，但實際上，對圖2波形進行功率因數測量時其結果為0.9543
，與真實測量結果相比是偏小的
，在現實測量過程中
，諧波的頻譜含量可能更為豐富，此時測量結果可能遠遠偏離真實值。

 

圖2電壓含諧波

 

測量結果偏小的原因在於視在功率S和無功功率Q 的計算方式不同。視在功率S=U*I，當被測信號諧波含量豐富時
，這些諧波測量值會包含在U或I的測量值內，由此公式計算出來的視在功率S將偏大，因此導致功率因數計算結果偏小，在這種情況下視在功率的計算方式可以選擇S=sqrt(P2 +Q2)，此時
，無功功率Q的計算也須采用諧波分析方式計算。

 

對於不具備諧波分析能力的功率測量儀器來說，當被測信號諧波含量豐富時，其對功率因數的測量無法避免地存在誤差，ZLG致遠電子的PA功率分析儀可由用戶自由選擇計算方式，type1、type2和type3，保證測量結果的精確可靠。


小編推薦閱讀：
我愛快包——電子工程師的外快錢包