(1) 对电动机的影响
对于电动机来说,功率因数低,将会降低电动机的效率。如功率因数低,意味着电流与电压之间的相位差较大,故在有功电流I1a相等的情况下,有:
可见,功率因数低的最终结果,是电动机的铜损增加,故效率降低。
电动机效率的降低,虽然是用户应该考虑的问题,但却并不是供电系统考虑的主要问题。
(2)对供电系统的影响
供电系统在为用户提供电源时,要受到电流大小的制约。因为电流太大了,会使导线发热严重,损坏绝缘。
如果供电线路里无功电流太多了,则有功电流必减小,影响了供电能力。对于供电系统来说,这是更为重要的问题。所以,供电系统总是通过进线处的无功电度表来考察用户的功率因数的。
(1)电动机侧的功率因数
对于交-直-交变频器而言,电动机侧的无功电流将被直流电路的储能器件(电容器)吸收,反映不到变频器的输入电路中。因此,电动机的功率因数并不是供电系统考察的对象。
(2)变频器输入电流的功率因数
变频器的输入侧是三相全波整流和滤波电路
5(a)所示。显然,只有当电源线电压的瞬时值uL大于电容器两端的直流电压UD时,整流桥中才有充电电流。因此,充电电流总是出现在电源电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波状态。显然,变频器的进线电流是非正弦的,具有很大的高次谐波成份。有关资料表明,输入电流中,高次谐波的含有率高达88%左右,而5次谐波和7次谐波电流的峰值可达基波分量的80%和70%。
如上述,所有高次谐波电流的功率都是无功功率。因此,变频器输入侧的功率因数是很低的。有关资料表明,甚至可低至0.7以下。
因此,变频调速系统需要考察的是输入电流的功率因数。
(1) 输入电流的位移因素
因为变频器输入电流的基波分量总是与电源电压同相位的,所以,其位移因数等于1。
(2)功率因数表的测量结果
功率因数表是根据电动式偶衡表的原理制作的,其偏转角与同频率电压和电流间的相位差有关。但对于高次谐波电流,则由于它在一个周期内所产生的电磁力将互
相抵消,对指针的偏转角不起作用。功率因数表的读数将反映不了畸变因数的问题。如果用功率因数表来测量变频器输入侧的功率因数,所得到的结果是错误的。