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工业系统的功率因数校正(PFC)
来源： 日期：2013-12-5 10:33:31 人气：标签：
要弄清楚其原因还要依靠电磁感应的基本原理来进行解释。
外加电势加到感性负载上，由于其自感电势的对抗，负载内部的电流不会立即上升，而是先有电压后，电流才能逐步上升，也就是“电压超前电流”。
那么，正弦交流电加到电感性设备上，电压和电流的关系会怎么样呢？
(1)因为正弦交流电的幅度是周期性变化的；一个周期是360°；(由0°→90°→180°→270°→360°)。下图所示是连续正弦交流电的波形。
(2)这样一个正弦波形的交流电加到感性负载上，在感性负载的内部也会产生一个自感电势来对抗外加正弦波形电势引起电流的变化，如下图所示。由于自感电势的方向总是和外加电势方向相对抗的（楞次定律），所以在下图中虚线所示是自感电势感v和外加电势v是反相的关系，自感电势也是正弦波形。
由于自感电势的对抗，感性负载内部电流的产生滞后于外加电势。现在外加电势是正弦波形，那么在负载内部就具有一定滞后量的电流，其波形即也是正弦波形。
下图所示，在图中虚线所示就是感性负载中电流的波形（在正弦交流电路中，纯感性的负载中的电流滞后于电压90°）。
从下图可以看出：
①当外加电压v的瞬时幅度达到最大值时(90°)，电流i的瞬时幅度为0；②当外加电压v的瞬时幅度下降为0时(180°)，电流i的瞬时幅度为最大值；③当外加电压v的瞬时幅度达到最大负值时(270°)，电流i的瞬时幅度为下降0；④当外加电压v的瞬时幅度回升为0(360°)时，电流i的瞬时幅度为最大负值。
依此循环，这就形成了在正弦交流电路中，电感性负载两端所加的电压和内部流过的电流在相位上不同步：当供电电路电压瞬时值（绝对值）达到最大时，其电流瞬时值为0；当供电电路电压瞬时值降为0时，其电流瞬时值（绝对值）即达到最大值。
通过对上图的分析可以得出如下结论：在正弦交流电路中，纯电感两端的电压超前电流90°。或者说，电流滞后电压90°，如下图所示。
当电流达到最大值时，供电电路的电压为零。这就造成了一个恶果；即在电流达到最大值时，因为电路电压为零，感性负载内部的电流会回流到供电电路中。由于工业系统中的感性设备功率庞大，这些回流的电流也是巨大的，这些回流的电流和原来电路中电流叠加，这就增加了供电线路的负荷，线路压降增大、增加电能的损耗。这是供电、用电部门都不愿意看到的，必须要解决的。
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