对于功率因数的根究网上也有不少文章，但许多人如故对1些观点存有误会，这将为零碎的规画带来诸多损害，有需要在此再加以澄清。
1、功率因数的由来和寄义
在电气范围的负载有三个根蒂基础品种：电阻、电容和电感。电阻是耗费功率的器件，电容和电感是储存功率的器件。突出所用的改革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；改革电在纯电容负载上的电压和电流相干是电流超前电压90°(q=90°)，如图1(b)所示；改革电在纯电感负载上的电压和电流相干是电流滞后电压90°(q=-90°)，如图1(c)所示。
图1 差异素质负载上的电流电压相干
功率因数的定义是：
(1)
在电阻负载上的有功功率便是视在功率，即２者相当，以是功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°，以是所以功率因数F=cosq=cos90°=0，即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。
从这里能够看出1个题目，同样是1个电源，对于差异素质的负载其输出的功率的巨细和素质也差异，因而能够说负载的素质决定着电源的输出。换言之，电源的输出不取决于电源的自身，就像1座水塔的供水水流取决于水龙头的开停航度。
从上面的根究能够看出，功率因数是表征负载素质和巨细的1个参数。而且1般说1个负载只需1种素质，就像1团体只需1个身份证号码1样。这种素质的必定是从负载的输入端看进去，称为负载的输入功率因数。1个负载电路实现为了，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6脉冲整流输入的UPS，其输入功率因数便是0.八，无论前面是市电电网照样发电机，比如恳求输入100kVA的视在功率，都需要向前面的电源索取八0kW的有功功率和60kvar的无功功率。假定UPS的输入功率因数是0.6，就需要向前面的电源索取60kW的有功功率和八0kvar的无功功率。像何等的输出调配，前面电源是“无权”决定的。
２、表征UPS输出本事的参数——负载功率因数
1. 负载功率因数被误称为“输出功率因数”
UPS不克不及1对1地打造，也要起先按照之后用电器的内容和范围过后打造出1批或几批差异功率因数和功率规格的呆滞，以备市场现货销售。过后打造出1批或几批UPS的按照便是负载功率因数。当UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数相当时，就称为彻底立室，UPS便可输出部门功率。碰着不立室负载时，就必须降额独霸。图２示出了UPS负载功率因数与负载输入功率因数的相干。
图２ UPS负载功率因数与负载输入功率因数的相干
有的就误把UPS的负载功率因数称为UPS的输出功率因数。这种误会的本源或许认为UPS既然有输入功率因数就1定有输出功率因数，何等1来UPS的素质就有两种，从输入看进去是1种素质，从输出看进去又是另1种素质，误会了电路素质的唯1性。既然是UPS的输出功率因数，如前所述，假定UPS有输出100kVA的本事，那么该当在任何负载素质的前提下均可给出功率因数所指出的有功功率和无功功率。比如被称为输出功率因数的数值为0.八时，在任何负载素质的前提下均可给出八0kW的有功功率和60kvar的无功功率。但理论上不是何等。比如经常出现这种情况，当负载功率因数为0.八的100kVA UPS在带线性负载时，就会因过载而转旁路，这是其1；其２，当怠懈率因数表测量UPS输出端时发现，在带线性负载时其功率因数值为1，当带２极管整流滤波输入的IT负载时其功率因数值又是0.7，怎么也出不来0.八!理论上这两种情况测得的凡是负载的功率因数，所谓输出功率因数0.八底子就不会出现，除非带输入功率因数为0.八的负载时，但事先测得的也如故是负载的功率因数。即，只要带负载测量，测得的便是负载的功率因数。何等1来，只需不带负载时才可测得UPS的“输出功率因数”，这时候有功功率P的输出电流IP=0，视在功率S的输出电流IS=0，诚然２者的电压UP和US不为零，但按照式(1)
(２)
这个下场便是1个无理数。功率因数表测试底子就测不出任何值。也便是说所谓的“输出功率因数”不有任何垄断性。
２.负载功率因数的必定因素
那么负载功率因数为0.八的100kVA UPS在带线性负载时，为甚么给不出八0kW呢？1般这种情况下的工频机UPS规画是按照额定的有功功率决意逆变器，而无功功率扫数由逆变器后面的电容器C来禁受，如图三所示。在图中的逆变器功率决意便是按照负载功率因数设定的。这里因而负载功率因数为0.八的100kVA UPS为例的数字。逆变器是按照八0kW决意的功率管，电容器C的容量是按照输出的无功功率60kvar选定的(当然还需别的加之滤波时所需的容量)。由于在全立室负载时电容C的输出无功功率QC和负载上的容性无功功率负载上的感性无功功率 QL绝对值相当而标志相同，彻底互补(间接相减)，即：QC-QL=0
而且C和L构成的回路电流并不流经逆变器，即无功电流不流经逆变器，UPS便是在这种设定前提下打造的。
图三 1般工频机UPS与负载立室情况下的主电路布局
以是在全立室的前提下，负载功率因数为0.八的100kVA UPS能将八0kW的有功功率和60kvar的无功功率部门运送给负载。即在UPS的负载功率因数与负载的输入功率因数彻底立室时，负载上获取的功率便是：
(三)
假定负载的输入功率因数与UPS的负载功率因数不相当，情形又会怎样呢？比如后面的负载是线性负载，即负载的输入功率因数=1，这种情况经常出现在UPS带假负载考机情况，如图四所示。在这里有1个很大的判袂，负载中的电感扫数不有了。这就构成为了逆变器后面电容器C的无功功率再也不克不及向负载端供给的局面场面。由于60kvar的容抗XC是：
(四)
从上式能够看出，逆变器输出起首并联了1个小于1W的电抗，假定让逆变器输出端创建起２20V的电压，起首要向电容C供给1个电流IC，其值的巨细为：
(５)
而原来逆变器能够供给的电流IINV为：
(6)
很懂得，必须从逆变器输出电流中减去上述的容性电流，余下的才是负载应得的电流Ir，即：
(7)
那么此时负载上大概获取的功率Pr就只需：
Pr=２四1A′２20V?５三kW (八)
图四 1般工频机UPS与线性负载不立室情况下的主电路布局
大概怠懈率计算式得出同样的下场：
(9)
因而负载功率因数为0.八的100kVA UPS在带线性负载时，只能给出５三kW的功率，在以往的呆滞中不止1次地证鲜亮分明这个论断。也便是说当负载的输入功率因数等闲是UPS的负载功率因数时，UPS就必须降额独霸。这是1般法则，当然对差异负载功率因数的UPS有着差异的降额值。
三. 对UPS功率因数的误会损害
正是由于有的用户将负载功率因数误认为是UPS的“输出功率因数”，不光将归属相干搞错了，而且还引出了1个底子不存在的观点。既然是“UPS的输出功率因数”，那么UPS的输出功率就必须违抗这个功率因数值，也便是说“功率因数为0.八的100kVA UPS在带线性负载时也应给出八0kW的输出功率”。假定这种误会仅仅是个体用户，至多招致用户和供应商方面的矛盾。但假设订定标准者陷入这个误区，损害便是天下的UPS打造商。
比如原来凡是进口的大功率UPS，在带线性实行负载时发现功率因数为0.八的100kVA UPS给不出八0kW，是以就认为是厂家的产品差别格，在加之厂家也说不明了原因，是以就只好加大逆变器的功率，也便是说在逆变器中必须也把60kvar的无功功率包孕进去，即：
(10)
无形中将逆变器的造价削减了２0，但逆变器的驱动电路也比需相应地降级，那就不止２0了。天下扫数的厂家都必须照此筹划，这个影响面就大了!何等1来，八0kW的输出功率是给出来了，惋惜的是负载功率因数F就不是0.八了，由于陷入误区的打造商是不会将原来60kvar的无功功率作任何篡改的，即如故保留了60kvar的电容器，何等1来按着原来的对负载功率因数F的规画，就变成为了：
(11)
当然，只要输出给够了八0kW，至于此时的功率因数值也就无人顾及了。假定真的有人看到了这1点，是否是认为这台100kVA 的UPS只要给出6八.四kW就达标了！
很懂得，何等的篡改是不该当的，1来是侵吞了打造商的优点，２来也不符合科学事理，只是由于误会原因而回报地认为何等做。乃至有的说：少数人赞成何等做那就对。要晓得科学的题目不是靠举手表决操持的，冷清落体的苹果便是要落在地上，再多的人举手表决也不会飞到黑暗去。
和负载功率因数并列的1个量便是UPS输出电压的谐波失真度，有的将２者混为1谈，认为只要输出电压的谐波失真度到达恳求，那么负载功率因数也就晓得了。理论上在产品规画中负载功率因数谐和波失朴拙然有些联系，但不是1码事，各自的思虑差异。谐波失真度就比如是衡量这件衣服做得活计好不好，针脚密不密，格式好不好。而功率因数表现的则是男服装照样女服装，是多大号的衣服，等等。以是这两个目的且弗成同日而语，乃至舍弃此中之1。
更不克不及令人担心的是有些读者至今仍认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几许好多？这从上面的计算便可明了地看到，有功功率和无功功率是正交相干。从式(11)也可看到视在功率、有功功率和无功功率三者之间的相干是直角三角形勾股弦的相干。以是有功功率和无功功率是不克不及间接加减的。比如上面的例子，假定将八0kW看做八0，那么60kvar便是60，何等1来有功功率和无功功率加在1起便是1四0，懂得是差错的。这个最根蒂基础的根蒂基础观点假定搞不明了，其余观点就很难去熟悉了!
