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工業系統的功率因數校正(PFC)
來源： 日期：2013-12-5 10:33:31 人氣：標簽：
要弄清楚其原因還要依靠電磁感應的基本原理來進行解釋。
外加電勢加到感性負載上，由于其自感電勢的對抗，負載內部的電流不會立即上升，而是先有電壓后，電流才能逐步上升，也就是“電壓超前電流”。
那么，正弦交流電加到電感性設備上，電壓和電流的關系會怎么樣呢？
(1)因為正弦交流電的幅度是周期性變化的；一個周期是360°；(由0°→90°→180°→270°→360°)。下圖所示是連續正弦交流電的波形。
(2)這樣一個正弦波形的交流電加到感性負載上，在感性負載的內部也會產生一個自感電勢來對抗外加正弦波形電勢引起電流的變化，如下圖所示。由于自感電勢的方向總是和外加電勢方向相對抗的（楞次定律），所以在下圖中虛線所示是自感電勢感v和外加電勢v是反相的關系，自感電勢也是正弦波形。
由于自感電勢的對抗，感性負載內部電流的產生滯后于外加電勢。現在外加電勢是正弦波形，那么在負載內部就具有一定滯后量的電流，其波形即也是正弦波形。
下圖所示，在圖中虛線所示就是感性負載中電流的波形（在正弦交流電路中，純感性的負載中的電流滯后于電壓90°）。
從下圖可以看出：
①當外加電壓v的瞬時幅度達到 大值時(90°)，電流i的瞬時幅度為0；②當外加電壓v的瞬時幅度下降為0時(180°)，電流i的瞬時幅度為 大值；③當外加電壓v的瞬時幅度達到 大負值時(270°)，電流i的瞬時幅度為下降0；④當外加電壓v的瞬時幅度回升為0(360°)時，電流i的瞬時幅度為 大負值。
依此循環，這就形成了在正弦交流電路中，電感性負載兩端所加的電壓和內部流過的電流在相位上不同步：當供電電路電壓瞬時值（絕對值）達到 大時，其電流瞬時值為0；當供電電路電壓瞬時值降為0時，其電流瞬時值（絕對值）即達到 大值。
通過對上圖的分析可以得出如下結論：在正弦交流電路中，純電感兩端的電壓超前電流90°。或者說，電流滯后電壓90°，如下圖所示。
當電流達到 大值時，供電電路的電壓為零。這就造成了一個惡果；即在電流達到 大值時，因為電路電壓為零，感性負載內部的電流會回流到供電電路中。由于工業系統中的感性設備功率龐大，這些回流的電流也是巨大的，這些回流的電流和原來電路中電流疊加，這就增加了供電線路的負荷，線路壓降增大、增加電能的損耗。這是供電、用電部門都不愿意看到的，必須要解決的。
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