江门LED硬灯条外壳：电光源照明灯具与功率因数补偿分析

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  人们出产、生活用电来自电网，电网提供频率为50Hz或60Hz的沟通电。作为沟通电的负载有电阻、电感、电容三种类型。当沟通电经过纯电阻负载时，加在该电阻上的沟通电压与经过该电阻的沟通电流是同相位的，即它们之间的相位夹角ф= 0°，同时在电阻负载上耗费有功功率，电网要供出能量。当沟通电经过纯电感负载时，其上的沟通电压的相位超前沟通电流相位90°，它们之间的夹角ф= 90°，在电感负载上发生无功功率，电网供应的电能在电感中变为磁场能时间短贮存后又回馈到电网变为电能，如此周期性循环不已，结果电网并不供出能量，故谓“无功功率”，但发生“无功功率”的“无功电流”还是实践存在的。当沟通电经过纯电容负载时，亦类似于此，只不过其上的沟通电压的相位滞后沟通电流相位90°，它们之间的夹角ф= - 90°。这里，定义相位视点超前为正，相位视点滞后为负。实践负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复合物，复合后总称“阻抗”，写成数学式即是：阻抗Z= R j ( XL – XC) 。其间R为电阻，XL为感抗，XC为容抗。假如( XL– XC) > 0， 称为“理性负载”；反之，假如( XL – XC) < 0称为“容性负载”。沟通电经过理性负载时，沟通电压的相位超前沟通电流相位(0°<ф<90°)；沟通电经过容性负载时，沟通电压的相位滞后沟通电流相位(-90°<ф< 0°)；电工学定义该视点ф为功率因数角，功率因数角ф的余弦值即Cosф叫做功率因数。关于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0°，因此，电路的功率因数为1max（Cos 0°=1）；而纯电感电路，电压与电流的位相差为90°，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- 90°，即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为零（Cos 90°= 0）。关于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。由数学式阻抗Z= R j ( XL – XC)，假如XL = XC，则Z= R即阻抗Z变成了一个纯电阻，功率因数便等于1。这便是说，理性负载和容性负载能够互相补偿，一个电路里的理性元件的感抗值正好等于容性元件的容抗值则能够补偿，功率因数补偿的办法就源于此。

  沟通电经过阻抗负载时，发生的总功率S称“视在功率”，视在功率S包括有功功率P和无功功率Q两个分量。其间有功功率P = S*Cosф，无功功率Q = S*Sinф。只有当功率因数Cosф值等于max值1即ф= 0°时，无功分量Q才等于零，有功功率P等于视在功率 S的值。但负载的实践工作能力只与有功功率相关，例如空调机的制冷量、灯具的照度等只与有功功率成正比。因此，人们

  当然期望功率因数高一些。

  功率因数偏低的坏处

  1）供电设备的带负载能力被打了扣头，即降低了带负载能力。如某设备能供出100KVA的视在功率，若功率因数为0.7，则只能供出70KW的有功功率了；若功率因数为0.9，则能供出90KW的有功功率，可见进步功率因数很有含义。

  2）输电线路因为无功电流存在，添加了输电线路损耗。例如功率因数为0.7，要供出70KW的有功功率，则需求供出100KVA的视在功率，输电线路的电流增大，线路损耗增大。

  功率因数补偿方法

  供电部分供的电能是以“视在功率”来计算的，但是收电费却是以“有功功率”来计算的，用户的“电度表”实为“有功功率表”，两者之间有一个“功率因数”扣头，所以功率因数是供电部分非常在意的一个数据。用户假如没有达到理想的功率因数，相对地便是在耗费供电部分的资源。现在就国内而言功率因数规定是须介于电理性的0.9～1之间。可采纳以下方式进行功率因数补偿：

  1）半会集、会集补偿法，要求用电企业的各个配电房须设备功率因数自控设备，实时检测功率因数巨细，自动投入或切除补偿电力电容器的个数，用于电动机运转补偿（因企业首要用电负荷是电动机），做到部分用电网络功率因数达标。这个办法从上世纪七十年代末、八十年代初便已强制施行，至今少说已有二十多年。还有各个供电所也设备功率因数自控设备，对其下辖供电区域进一步补偿。

  2）分散补偿法，要求每个用电器具规划时便选用先进技术，满足功率因数达标，这样不管何时何地用电均能确保功率因数达标。但这样做会添加本钱、添加电器体积，而有的电器对体积巨细限制很严格，加大了规划难度。

  电光源照明灯具与功率因数补偿的回忆

  电光源是由白炽灯泡开始的，白炽灯泡是纯电阻负载，没有功率因数补偿的问题。上世纪50年代后，日光灯迅速普

  及成了首要的照明灯具，镇流器用的是硅钢片电感，可靠性高，寿命长，至今仍有少量选用的，大多数没有什么功率因数补偿办法，可能是受到本钱要素的影响，抑或人们对功率因数补偿不甚了解，节能认识不强。也有加接恰当容量的电容器作功率因数补偿的，多用在30W、40W大瓦数日光灯上，20W以下很少用。上世纪90年代后，人们的保护环境、节能认识增强，开宣布三基色萤光粉节能灯，其光功效更高。电子镇流器也随后问世，配上三基色萤光粉灯管，节能作用愈加明显。国内外一些集成电路厂商推出了带有源功率因数补偿的灯用芯片，用于电子镇流器，功能优异，但添加了本钱和电子镇流器体积，老百姓还不能接受它的价格，大约只用在高等灯具产品上。大量的普及型电子镇流器包括用于节能灯的都没有加什么功率因数补偿办法，这在市道流行的节能灯、日光灯上随处可见。也便是说以往的灯具基本上没有什么功率因数补偿办法，但大家都在用。

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