功率因数与整机效率
电机效率和功率因数的关系
电机效率和功率因数的关系电机在现代工业生产和日常生活中发挥着不可替代的作用，其效率和功率因数是决定电机性能和能源利用效率的重要因素。
本文将重点阐述电机效率和功率因数的概念及其关系，以及如何提高电机效率和功率因数。
一、电机效率和功率因数的概念1.电机效率电机效率是指电机输出功率与输入功率之比，即电机输出的有用功率与所消耗的电能之比或机械功与电功之比。
电机效率是评价电机性能的重要指标，它可以反映电机转换电能为机械能的能力，即电机的能源利用效率。
电机效率的计算公式如下：η = P_out / P_in其中，η表示电机效率，P_out表示电机输出的有用功率，P_in表示电机输入的总功率。
2.功率因数功率因数是指电源输出的有功功率与总功率之比。
总功率包括有功功率和无功功率，有功功率是电能被转换为有用的机械功率，无功功率是电能在电缆、变压器和电机等设备中的损耗功率。
功率因数的计算公式如下：PF = P_true / P_apparent其中，PF表示功率因数，P_true表示电源的真实有功功率，P_apparent表示电源的视在功率。
二、电机效率和功率因数的关系1.影响电机效率的因素电机效率受到机械损失、铁损耗和电阻损耗等因素的影响。
机械损失包括摩擦损耗、风阻损耗和轴承摩擦等损耗。
铁损耗是指电机铁芯在磁场作用下产生的能量损失。
电阻损耗是指电流流过电机内部导体时造成的能量损失。
这些因素导致电机效率下降。
2.影响功率因数的因素功率因数受到电容性和感性负载的影响。
电容性负载是指电路中带有电容器的设备，通常用于存储电荷或滤波。
感性负载是指电路中带有电感器的设备，通常用于降噪或调节电流。
电容性负载和感性负载对电路的功率因数有相反的影响，电容性负载导致功率因数下降，而感性负载导致功率因数上升。
3.电机效率和功率因数的关系电机效率和功率因数是不同的概念，但它们之间存在密切的关系。
一般来说，电机效率越高，功率因数越好。
这是因为电机效率高意味着电机转换电能为机械能的能力强，能够更好地利用输入功率，减少电能的浪费，同时也能减少电机内部的损耗，提高功率因数。
如何计算电动机的运行效率和功率因数？
如何计算电动机的运行效率和功率因数？
在电动机的节能改造中，电动机的运行效率和功率因数是两个很重重要的数据，通过电动机的运行效率和功率因数，便可确定电动机有无改造成的必要性。
现在有两台同型号的2极，40KW的三相异步电动机（各项参数为：额定电压UN=380V，额定电流IN=72A，△接，额定效率ηN=91.8%，额定功率因数cosφN=0.91，铁损PFe=746W，机械损耗Pj=320W），假如电动机的定子电流I1=25A和I1=40A两种状态，则两种电流下的运行效率和功率因数计算结果如下：
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电机效率与功率因数
什么是电动机的功率因数
异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率即容量等于三倍相电流与相电压的乘积中;真正消耗的有功功率所占比重的大小;其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比;用cos ψ来表示..
电动机在运行中;功率因数是变化的;其变化大小与负载大小有关;电动机空载运行时;定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量;有功电流分量很小..此时;功率因数很低;约为0.2左右;当电动机带上负载运行时;要输出机械功率;定子绕组电流中的有功电流分量增加;功率因数也随之提高..当电动机在额定负载下运行时;功率因数达到最大值;一般约为0.7-0.9..因此;电动机应避免空载运行;防止“大马拉小车”现象..
什么是电动机的输入功率和输出功率
电动机从电源吸取的有功功率;称为电动机的输入功率;一般用P1表示..而电动机转轴上输出的机械功率;称为输出功率;一般用P2表示..在额定负载下;P2就是额定功率Pn..
电动机运行时;内部总有一定的功率损耗;这些损耗包括：绕组上的铜或铝损耗;铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等..因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和;也就是说;输出功率小于输入功率..
什么是电动机的效率
电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的;输出功率与输入功率的比值称为电动机的效率;其代表符号为;常用百分数表示;即：
效率高;说明损耗小;节约电能..但过高的效率要求;将使电动机的成本增加..一般异步电动机在额定负载下其效率为75～92%..异步电动机的效率也随着负载的大小而变化..空载时效率为零;负载增加;效率随之增大;当负载为额定负载的0.7～1倍时;效率最高;运行最经济..。
电动机的效率、功率因数及其影响因素
、什么是电动机的功率因数？异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率（即容量等于三倍相电流与相电压的乘积）中，真正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比，用cos9 来表示。
cos 9 二P/S电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量，有功电流分量很小。
此时，功率因数很低，约为左右，当电动机带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增加，功率因数也随之提高。
当电动机在额定负载下运行时，功率因数达到最大值，一般约为。
因此，电动机应避免空载运行，防止“大马拉小车”现象。
二、什么是电动机的输入功率和输出功率般用电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率，P1 表示。
而电动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，一般用P2表示。
在额定负载下，P2就是额定功率Pn。
电动机运行时，内部总有一定的功率损耗，这些损耗包括：绕组上的铜（或铝）损耗，铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。
因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和，也就是说，输出功率小于输入功率。
三、什么是电动机的效率电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的， 输出功率与输入 功率的比值称为电动机的效率，其代表符号为 n其中，P —是电动机轴输出功率U —是电动机电源输入的线电压是电动机电源输入的线电流COS ）—是电动机的功率因数电动机的输入功率：指的是电源给电动机输入的有功功率 P=V3*U*I*COS©( KW其时，这个问题有些含糊，按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率： S==V3*U*I 这个视在功率包括有功功率 （ 电动机的机械损耗、铜损、铁损等 ） 、无功功率。
效率高，说明损耗小，节约电能。
但过高的效率要求，将使电动机的 成本增加。
一般异步电动机在额定负载下其效率为 75—92%异步电 动机的效率也随着负载的大小而变化。
三相异步电动机的效率和功率因数
三相异步电动机的效率和功率因数摘要：一、三相异步电动机的基本概念二、三相异步电动机的功率因数和效率的定义三、三相异步电动机的功率因数和效率的关系四、三相异步电动机的一般功率因数和效率的数值范围五、如何提高三相异步电动机的效率和功率因数正文：一、三相异步电动机的基本概念三相异步电动机是一种常用的交流电动机，其结构简单、运行可靠，广泛应用于工业生产和日常生活中。
三相异步电动机的工作原理是利用旋转磁场作用于电机定子，从而产生转矩，使电机转动。
二、三相异步电动机的功率因数和效率的定义功率因数是指电动机有功功率与视在功率之间的比值，是衡量电动机利用电能的有效程度。
效率是指电动机输出功率与输入功率之间的比值，是衡量电动机转换电能为机械能的效率。
三、三相异步电动机的功率因数和效率的关系三相异步电动机的功率因数和效率是相互矛盾的。
对于同一种电动机，效率高，则功率因数低。
反之，效率低则功率因数高。
这是因为在电动机运行过程中，有一部分电能会转化为热能，这部分能量损耗降低了电动机的效率，但同时提高了功率因数。
四、三相异步电动机的一般功率因数和效率的数值范围三相异步电动机的功率因数一般在0.8 左右，效率在56 至95.4 之间。
具体数值受到电动机的制造工艺、负载情况、运行时间等因素的影响。
五、如何提高三相异步电动机的效率和功率因数要提高三相异步电动机的效率和功率因数，可以采取以下措施：1.选择高效率的电动机：在购买电动机时，选择效率较高的产品，可以降低能源损耗，提高生产效益。
2.合理使用电动机：在运行电动机时，避免长时间空载或轻载运行，尽量使电动机在额定负载范围内工作，有利于提高效率。
3.改善电动机的运行环境：降低电动机的温度，减小线损，定期维护和保养，有利于提高电动机的效率和功率因数。
4.采用变频调速技术：通过调整电动机的运行频率，使其在低速运行时具有较高的效率，有利于提高整体运行效率。
直流电机的效率和功率因数的计算分析
直流电机的效率和功率因数的计算分析直流电机是一种常见的电动机，被广泛应用于工业、农业和家用电器等领域。
在使用直流电机时，了解其效率和功率因数的计算方法对于提高电机运行效率和能源利用率至关重要。
一、直流电机的效率计算电动机的效率是指输出功率与输入功率之比，常用百分比表示。
直流电机的效率计算公式为：效率 = 输出功率 / 输入功率 * 100%其中，输出功率是指电机所提供的实际功率，一般以机械功率表示；输入功率是指电机所消耗的电源功率，一般以电功率表示。
直流电机的输出功率可以通过测量电机的轴动力和轴转速，并通过公式计算得出。
而输入功率则可以通过测量电机的输入电流和输入电压，并通过公式计算得出。
通过这两个数值，就可以计算出直流电机的效率。
二、直流电机的功率因数计算功率因数是指负载对电源有功功率需求的程度，是衡量电源的有效功率的指标。
功率因数通常用普通数表示，取值范围在0到1之间。
功率因数越接近1，表示负载对电源的有功功率需求越高，电源的有效功率利用率越高。
直流电机的功率因数可以通过测量电机的输入功率和输入视在功率，并通过公式计算得出。
输入功率可以通过测量电机的输入电流和输入电压，并通过公式计算得出；输入视在功率可以通过测量电机的输入电流和输入电压的乘积得出。
根据这两个数值，就可以计算出直流电机的功率因数。
三、效率和功率因数的重要性直流电机的效率和功率因数是衡量电机运行性能的重要指标。
高效率的电机能够更有效地将输入电能转换为有用的功率输出，提高电机的能源利用率，减少能源浪费。
而高功率因数的电机能够减少电网的无功功率损耗，提高电能传输效率。
提高直流电机的效率和功率因数有助于减少能源消耗，降低对环境的影响，符合可持续发展的要求。
在实际应用中，可以通过改善电机的设计和制造工艺，提高电机的效率和功率因数。
四、提高直流电机效率和功率因数的方法1. 优化电机的设计：通过改变电机的转子和定子结构、提高磁通密度和减少磁通漏磁等方式来提高电机的效率和功率因数。
三相异步电动机的效率和功率因数
三相异步电动机的效率和功率因数摘要：一、三相异步电动机效率和功率因数的定义及关系二、三相异步电动机的功率因数和效率的一般值三、影响三相异步电动机效率和功率因数的主要因素四、如何提高三相异步电动机的效率和功率因数正文：三相异步电动机的效率和功率因数是衡量电动机性能的重要指标，它们分别反映了电动机的能量转换效率和电网的有功功率与视在功率之间的比例关系。
一、三相异步电动机效率和功率因数的定义及关系电动机的效率是指输出功率与输入功率之比，通常用η表示。
效率越高，说明电动机的有用功率越大，能量转换损失越小。
电动机的功率因数是指有功功率与视在功率之比，通常用cosφ表示。
功率因数越高，说明电动机吸收的无功功率越少，对电网的影响越小。
二、三相异步电动机的功率因数和效率的一般值根据参考资料，三相异步电动机的功率因数一般在0.8 左右，效率还没有明确的值。
不过，我们可以根据电动机的额定功率、电压、电流等参数计算出其效率。
三、影响三相异步电动机效率和功率因数的主要因素电动机的效率和功率因数主要受以下因素影响：1.负载：负载越大，电动机的效率越高，但功率因数会降低。
2.电压：电压波动会影响电动机的效率和功率因数。
3.电动机本身的设计和制造质量：如线圈电阻、铁芯损耗、机械损耗等因素。
四、如何提高三相异步电动机的效率和功率因数1.选择合适的电动机型号，根据负载和电网条件选择高效率、高功率因数的电动机。
2.合理调整负载，避免过载或空载运行，保持电动机在高效区工作。
3.优化电网电压，保证电压稳定，降低电压波动对电动机效率和功率因数的影响。
4.加强电动机的维护保养，及时更换损坏的部件，降低损耗。
电动机功率因数和效率的关系
电动机功率因数和效率的关系
电动机的效率和功率因素都是三相异步电机的重要参数，在现实中我们总想着有高的机械效率，又要有高的功率因素，来提高电能的利用率。
但是往往不能同时兼得？这是什么原因呢？因为电动机的效率与功率因数是相互矛盾的。
对于同一种电机，效率高，则功率因数低。
反之，效率低则功率因数高。
功率高，对电动机使用有好处；功率因数低，会降低电网输送效率，因为功率因数低，所以电网无功损耗大。
因此对交流感应点攻击既要对效率指标提出较高要求，也要对功率因数指标提出较高要求。
电动机效率低，说明损耗大。
而对于普通的三相交流电动机，损耗是阻性的，这样，损耗越大，在功率三角形中的P越大，功率因数角φ则越小，功率因数cosφ越大。
反之，效率高，说明损耗小，在功率三角形中P也越小，功率因数角φ则变小，功率因数cosφ变小。
为了满足电动机功率因数、效率两项指标，往往顾此失彼。
如要提高功率因数，则应减小电动机气隙，增加每相串联匝数。
而要提高效率，则应增大电动机气隙，这样可减小谐波杂散损耗，因谐波杂散损耗与气隙的1.5~1.6次方呈正比。
二者采取的措施刚好相反。
电动机的效率、功率因数及其影响因素知识分享
电动机的效率、功率因数及其影响因素一、什么是电动机的功率因数？异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视在功率（即容量等于三倍相电流与相电压的乘积）中，真正消耗的有功功率所占比重的大小，其值为输入的有功功率P1与视在功率S之比，用cos ψ来表示。
cosψ=P/S电动机在运行中，功率因数是变化的，其变化大小与负载大小有关，电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量，有功电流分量很小。
此时，功率因数很低，约为0.2左右，当电动机带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增加，功率因数也随之提高。
当电动机在额定负载下运行时，功率因数达到最大值，一般约为0.7-0.9。
因此，电动机应避免空载运行，防止“大马拉小车”现象。
二、什么是电动机的输入功率和输出功率电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率，一般用P1表示。
而电动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，一般用P2表示。
在额定负载下，P2就是额定功率Pn。
电动机运行时，内部总有一定的功率损耗，这些损耗包括：绕组上的铜（或铝）损耗，铁芯上的铁损耗以及各种机械损耗等。
因此输入功率等于损耗功率与输出功率之和，也就是说，输出功率小于输入功率。
三、什么是电动机的效率电动机内部功率损耗的大小是用效率来衡量的，输出功率与输入功率的比值称为电动机的效率，其代表符号为η1、三相交流异步电动机的效率：η=P/（√3*U*I*COSφ）其中，P—是电动机轴输出功率U—是电动机电源输入的线电压I—是电动机电源输入的线电流COSφ—是电动机的功率因数2、电动机的输出功率：指的是电动机轴输出的机械功率3、电动机的输入功率：指的是电源给电动机输入的有功功率：P=√3*U*I*COSφ（KW）其时，这个问题有些含糊，按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率：S==√3*U*I 这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。
效率_功率因数_计算公式_概述及解释说明
效率功率因数计算公式概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和解释效率和功率因数的计算公式。
效率和功率因数是电工中常用的指标，对于评估电力系统的性能和能源利用程度非常重要。
文章将从概念解释、计算公式、影响因素等方面进行探讨，并分析总结效率与功率因数之间的关系。
1.2 文章结构本文共分为5个部分：引言、效率、功率因数、总结效率与功率因数的关系以及结论。
每个部分将详细阐述相关概念、计算公式以及重要性，并通过示例和案例分析加深理解。
1.3 目的文章旨在全面介绍效率和功率因数的计算公式，帮助读者深入了解这些重要的电工概念并应用于实际场景中。
通过本文的阅读，读者将对如何提高系统效益、优化能源利用以及选择合适的设备有更清晰的认识。
以上为撰写长文“1. 引言”部分内容，可以根据需求稍作修改。
2. 效率2.1 概念解释效率是指某系统、机械或工艺在完成特定任务过程中所发挥的有效性和经济性。
它衡量了输入与产出之间的关系，即有效能量与总能量之比，通常以百分比表示。
2.2 计算公式在物理学和工程领域中，效率可以根据具体情况采用不同的计算公式来求解。
下面列举一些常见情况下的效率计算公式：a) 机械效率= 有用输出功/ 输入功机械系统中，有用输出功是指系统输出的对外可用能量，输入功是指为了使系统正常运转而输入到系统中的能量。
b) 热力效率= 有效热能输出/ 输入热能热力系统中，有效热能输出是指被转化为有用功的热能量，输入热能是指供给系统进行转化的总热能。
c) 发电效率= 输出电功/ 输入燃料燃烧释放的含化学能量发电系统中，输出电功是指通过发电机产生的电功率，输入燃料燃烧释放的含化学能量则表示通过将化学能转化为电能来完成发电工作时所消耗的燃料能量。
2.3 影响因素效率受到多个因素的影响，下面列举一些常见的影响因素：a) 设备质量：高质量的设备通常具有更高的效率，能够将输入能量转化为更多的有用输出能量。
b) 设计和工艺：合理的设计和优化的工艺能够提高系统的效率，减少能量损失和浪费。
电机效率与功率因数的关系
电机效率与功率因数的关系效率和功率因数是交流异步电动机的两个极其重要的参数，常常作为异步电动机选型的依据。
一、电动机的效率1、电动机的输入功率电动机从电源吸取的有功功率，称为电动机的输入功率。
三相交流异步电动机的输入功率P1=√3UIcosφ。
2、电动机的输出功率电动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率。
输出功率P2为电动机铭牌上的额定功率，也就是我们平时所说的电动机的功率。
3、电动机的效率1）电动机的效率指的是能量转换效率，等于电动机输出的机械功率P2与电动机的输入有功功率P1之比的百分数，即η=(P2/P1)×100%。
2）一般电动机的平均效率为87%，国际先进水平的电动机为92%。
效率高，说明损耗小，节约电能。
但过高的效率要求，将使电动机的成本增加。
节能电动机的设计是指运用优化设计技术、新材料技术、控制技术、集成技术、试验检测技术等现代设计手段，减小电动机的功率损耗，提高电动机的效率，设计出高效的电动机。
3）电动机的效率随着负载的大小而变化。
空载时效率为零，负载增加，效率随之增大，当负载为额定负载的0.7~1倍时，效率最高，运行最为经济。
二、电动机的功率因数1、功率因数功率因数指的是电压与电流之间的相位差φ的余弦，数值上等于有功功率与视在功率之比，即cosφ=P/S。
2、电动机的功率因数1）电动机的功率因数是衡量在电动机输入的视在功率中，真正消耗的有功功率所占比重的大小，cosφ=P/S。
2）电动机运行中，功率因数是变化的，变化的大小与负载有关。
（1）交流异步电动机空载运行时，定子绕组的电流基本上是产生旋转磁场的无功电流分量，有功电流分量很小，此时功率因数很低，只有0.2~0.3；（2）当电动机带上负载运行时，要输出机械功率，定子绕组电流中的有功电流分量增加，功率因数也随之提高。
一般情况下，电动机轻载运行时，功率因数约为0.5左右；（3）当电动机在额定负载下运行时功率因数达到最大值，约为0.7~0.9。
功率因数与效率的区别
功率因数与效率的区别
功率因数，就是有功功率和视在功率的比值，一般来讲，功率因数与本设备的效率并没有必然的、直接的联系，但是，功率因数低了的话，会大量占用供电设备的容量，增加电路损耗，提高供电成本。
比如，同样是1KW的电器，如果功率因数是0.9，那么占用供电系统的容量是1/0.9=1.1KvA，如果功率因数是0.5，那么占用供电系统的容量是1/0.5=2KVA。
因为后者的线路电流较前者大了近一倍，所以线路损耗增加了近三倍。
所以使用高功率因数设备的意义在于节约供电设备容量和减少线路损耗。
效率，通俗地说就是吃了多少饭，干了多少活。
比如一个电源，测得输入的功率是220W，又测得输出各路电压的总功率是190W，那么其效率190/220=86.4%。
其效率还是很高的。
如果换用一个低效率的电源，由于无论使用什么电源，电脑的实际需要是一定的，仍是190W，但这时测得输入的功率是280W，那么这个电源的效率是190/280=67.9%。
很显然，两个效率不同的电源，电脑的工作都是一样的，不同的是，后一个电源比前一个电源多耗电280-220=60W。
多了这60W，全部转化为热能，由风扇排出了。
如果你有测温的工具，可以明显测出这两个电源工作温度和排出空气的温度是明显不同的。
使用高效率的电源，对用户而言，可以节省电费，对供电企业，意义是节省供电设备的容量，减少供电设备的压力。
以上回答供你参考。
电动机的运行效率与功率因数
电动机的运行效率与功率因数电动机是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业生产和家庭用途中。
在电动机的运行过程中，我们常常关注其运行效率和功率因数。
本文将探讨电动机的运行效率和功率因数之间的关系，以及如何提高电动机的效率和功率因数。
一、电动机的运行效率电动机的运行效率是指电能转化为机械能的比例，也就是电动机输出功率与输入功率的比值。
通常用η表示，计算公式为：η = (输出功率 / 输入功率) * 100%电动机的运行效率与电机的损耗密切相关。
电机的输入功率主要包括电机的有功功率和无功功率，而电机的输出功率则是通过机械负荷做功而转化出来的功率。
为了提高电动机的运行效率，我们可以考虑以下几个方面：1. 选择合适的电动机：不同类型的电动机在不同负载下，其效率表现可能会有所不同。
因此，在选型时，应根据具体的工况要求选择合适的电动机，以确保其在负载条件下能够达到较高的运行效率。
2. 定期维护和保养：定期对电动机进行维护和保养，清洁电机外壳和冷却器，确保散热良好，减少因温度过高而引起的功率损失。
同时，注意电机的轴承润滑情况，确保摩擦损耗最小化。
3. 减小电机的电阻：电机的电阻对其效率有着重要影响。
因此，可以选择低电阻的电机线圈，减少电阻损耗，并改善电动机的效率。
4. 优化电机的设计：在电机的设计过程中，可以采用先进的工艺和材料，以减少磁滞和涡流损耗，并提高电动机的效率。
二、电动机的功率因数功率因数是指电动机所消耗的有功功率与总功率之间的比例。
功率因数用cosφ表示，其中φ表示电压和电流的相位差。
功率因数的数值范围为-1到1之间，当功率因数为1时，电机消耗的全部电能都转化为有用的功率；当功率因数为0时，电机主要消耗无功功率，而没有提供有用的功率。
低功率因数会引起电网的能量浪费，增加电网的负荷。
为了提高电动机的功率因数，我们可以采取以下措施：1. 使用功率因数校正装置：功率因数校正装置可以根据电网的需求实时调整电动机的功率因数，保持功率因数在一个较高的范围内，减少无功功率的消耗。
功率因数与整机效率
(1)用100kVA功率因数为0.8的UPS,带功率因数为0.6的感性负载,能带多少?如负载是40kVA,现增加一倍还能够用吗?首先,计算UPS在各种负载下的输出能力时,应先确定UPS的品种,向厂家索要该UPS的相关数据,再进行计算。
但在此问题中,因感性负载是小于额定情况下的功率因数,一般UPS的输出仍能维持为100%的额定容量。
现用一个著名的德国品牌UPS的数据为例来计算。
由表1可知,感性负载功率因数小于额定情况下的0.8时,输出功率仍为额定值。
当UPS的S=100kVA、cosφ=0.8时,P=80kW;Q=60kVAR。
当UPS为S=100kVA、cosφ=0.6时,则S=100kVA;P=60kW;Q=80kVAR。
若负载为40kVA，cosφ=0.6，则S=40kVA;P=24kW;Q=32kVAR。
负载增至80kVA,cosφ=0.6时,则S=80kVA;P=48kW;Q=64kVAR。
此时负载的视在功率S和有功功率P都小于额定情况下的数值,而无功功率Q却大于额定情况下的数值。
但是,不能用cosφ=0.6的负载的数值与cosφ=0.8时的UPS的数值来比,而必须与UPS为cosφ=0.6时的能力来比。
负载的Q值小于UPS此时的Q值80kVAR。
完全可以满足负载增至80kVA的需要。
(2)UPS带非线性负载的问题。
若UPS为100kVA,cosφ=0.7时带非线性负载奔腾133PC+15in(英寸)显示器(170VA)能带多少台?cosφ=0.8的UPS又能带多少台?非线性负载是五花八门的,但是计算机类负载多是整流电容滤波型。
所以IEC、EN和GB(国标)都确定了一个基准非线性负载,是二极管全波整流用电容滤波,功率因数确定为0.7。
UPS也就是根据这个标准制造的。
UPS还限定了非线性电流的峰值因数,一般为3。
也就是非线性电流的峰值与有效值之比为3。
这对于计算机类负载也足够了。
因为峰值因数最大的是PC机,大约为2.7左右。
电机效率和功率因数的关系
电机效率和功率因数的关系电动机是现代工业中最常用的动力设备之一，其功率因数和效率是衡量其性能的重要指标。
本文将探讨电机的功率因数和效率之间的关系，以及如何提高电机的功率因数和效率。
一、功率因数的定义和意义功率因数是指电路中有用功与视在功之比，即：功率因数=有用功÷视在功其中，有用功是指电路中真正做功的部分，如电动机输出的机械功；视在功是指电路中总的电功率，包括有用功和无用功，如电动机的损耗功率和无功功率。
功率因数的意义在于，它反映了电路中有用功的利用率，也直接影响到电路的效率和能耗。
功率因数越高，有用功的利用率越高，电路效率越高，能耗越低。
二、电机效率的定义和意义电机效率是指电机输出的机械功与输入的电功率之比，即：电机效率=输出机械功÷输入电功率其中，输出机械功是指电机输出的有用功；输入电功率是指电机输入的总电功率，包括有用功、损耗功率和无功功率。
电机效率的意义在于，它反映了电机的能量转换效率，也直接影响到电机的功率因数和能耗。
电机效率越高，能量转换效率越高，功率因数越高，能耗越低。
三、功率因数和效率的关系电机的功率因数和效率是密切相关的。
一般来说，功率因数越高，电机效率也越高；反之，功率因数越低，电机效率也越低。
这是因为，电机的损耗功率和无功功率都会降低功率因数和效率。
损耗功率是指电机内部的能量转换损耗，如电阻、磁阻等；无功功率是指电机产生的电磁场能量，但并不对外界做功。
当电机的功率因数低于1时，会产生大量的无功功率，这些能量并不对外界做功，而是浪费在电网中，造成能源浪费和电网负担。
同时，由于损耗功率也会随着功率因数的降低而增加，电机的效率也会下降。
因此，提高电机的功率因数和效率是非常重要的。
下面我们将介绍如何提高电机的功率因数和效率。
四、提高电机功率因数和效率的方法1. 选择合适的电机选择合适的电机是提高功率因数和效率的关键。
一般来说，功率因数高、效率高的电机需要具备以下特点：（1）高效率的电机通常具有较高的功率因数，可以减少无功功率的产生。
电机效率与功率因数的关系
关于电机的效率和功率因数。
如上图：
Q=无功功率
P=有功功率
S=全功率（也称为视在功率）
电机的功率因数:；表示本台电机可以将电网中%的能量输入给电机作为电机的输入功率。
电机的效率=电机的输出功率/电机的输入功率；表示电机可以将电能转换为机械能的能力。
功率因数和效率之间没有线性的关系，只是功率因数会影响电机的效率。
比如在设计一台电机时，电机的功率因数很小，电机的输入电压如380V是确定的会导致输入电流变大，输入电流变大会导致电机线圈发热量增加，电机的效率会降低。
详细的概念解释：
有功功率又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，对电动机来说是指它的出力，以字母P表示。
单位一般叫做千瓦（KW）
无功功率：在具有电感（或电容）的电路里，电感（或电容）在半周期的时间里把电源的能量变成磁场（或电场）的能量贮存起来，在另外半周期的时间里又把贮存的磁场（或电场）能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换，并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率，以字母Q表示，单位干乏（kvar）。
视在功率：在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫视在功率，以字母S或
符号P
ｓ表示，单位为千伏安（kVA）。
三相电机的功率因数和效率的关系
三相电机的功率因数和效率的关系三相电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产中。
在使用三相电机时，功率因数和效率是两个重要的性能指标。
本文将探讨三相电机的功率因数和效率之间的关系。
我们来了解一下功率因数和效率的定义。
功率因数是指电机输出的有用功率与输入的视在功率之比。
通常用cosφ表示，其中φ为电机的功率角。
功率因数的范围在0到1之间，当功率因数接近1时，表示电机的有用功率较高，能够更有效地利用电能。
而效率是指电机输出的有用功率与输入的电能之比，通常以百分比表示。
效率越高，表示电机能够更有效地将电能转化为有用功率，减少能源浪费。
功率因数和效率之间存在一定的关系。
通常情况下，功率因数越高，效率也越高。
这是因为功率因数的提高意味着电机的无功功率损耗减少，从而提高了电机的有用功率输出。
而效率的提高则意味着电机在转换电能时损耗更少，能够更有效地转化为有用功率。
因此，功率因数和效率之间存在着一个正相关的关系。
那么如何提高三相电机的功率因数和效率呢？首先，合理选择电机的容量和型号是关键。
电机的容量应与实际负载需求相匹配，过大或过小的容量都会影响功率因数和效率。
其次，优化电机的运行条件也是提高功率因数和效率的关键。
例如，通过合理调整电机的负载和工作温度，可以降低电机的无功功率损耗，提高功率因数和效率。
此外，定期进行电机的维护和保养，及时清洁电机的冷却系统和换向器，也能有效提高电机的功率因数和效率。
除了选择合适的电机和优化运行条件外，使用功率因数校正装置也是提高功率因数和效率的一种有效手段。
功率因数校正装置是一种能够自动调整电路中的电容或电感元件，以提高功率因数的设备。
通过使用功率因数校正装置，可以有效减少电机的无功功率损耗，提高功率因数和效率。
还可以采用变频调速技术来提高功率因数和效率。
变频调速技术是一种通过改变电机供电频率来调整电机转速的技术。
通过变频器对电机进行调速，可以使电机在不同负载条件下工作在更高效率区域，从而提高功率因数和效率。
变频器的功率因数和效率的关系
变频器的功率因数和效率的关系变频器是一种常见的电力设备，在工厂、机房、商场等大型建筑中都得到了广泛应用。
变频器的功率因数和效率是两个非常关键的性能指标，它们的关系也是我们所需要了解和掌握的。
功率因数是指电能在电路中的实际利用程度，通常用符号cosφ表示。
它是交流电路中一种描述电能的参数，表征了有功功率与视在功率之比。
在变频器的使用过程中，功率因数是非常重要的，它直接影响到电路的稳定性、电能的利用率以及能源的消耗等方面。
变频器的效率则表示在输入一定的电能时，变频器转换出的有用功率所占比例。
在实际应用中，变频器的效率至关重要，一方面能够确保设备的高效运转，另一方面也能够使节省电能，降低能源消耗。
功率因数和效率相互关联，变频器的效率和功率因数之间也存在直接的联系。
一般来讲，变频器的功率因数越高，其效率也会相应地提高。
在实际应用中，为了提高变频器的功率因数，同时保证其高效率，我们可以采取以下措施：1.选择高质量的变频器产品。
为了确保变频器运作稳定，功率因数和效率高，需要选择质量可靠的产品。
因此，我们在选择变频器时，要选择一些有品牌保障的产品。
2.合理选择电路结构。
不同的电路结构对功率因数和效率都有不同的影响。
因此，在选购变频器时需要了解其具体的电路结构，并为不同的应用场景进行相应的调整。
3.适当提高控制电压。
适当提高变频器的控制电压，能够有效地提升其功率因数和效率。
但需要根据具体的情况来调节，过高的电压会增加能源的浪费。
综上所述，功率因数和效率是变频器的两个重要性能指标。
功率因数越高，效率也会相应地提高。
因此，在使用变频器时需要注意这两个指标的关系，并采取相应的措施来提高功率因数和效率，以达到更好的使用效果。
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(1)用100kVA功率因数为0.8的UPS,带功率因数为0.6的感性负载,能带多少?如负载是40kVA,现增加一倍还能够用吗?首先,计算UPS在各种负载下的输出能力时,应先确定UPS的品种,向厂家索要该UPS的相关数据,再进行计算。
但在此问题中,因感性负载是小于额定情况下的功率因数,一般UPS的输出仍能维持为100%的额定容量。
现用一个著名的德国品牌UPS的数据为例来计算。
由表1可知,感性负载功率因数小于额定情况下的0.8时,输出功率仍为额定值。
当UPS的S=100kVA、cosφ=0.8时,P=80kW;Q=60kVAR。
当UPS为S=100kVA、cosφ=0.6时,则S=100kVA;P=60kW;Q=80kVAR。
若负载为40kVA，cosφ=0.6，则S=40kVA;P=24kW;Q=32kVAR。
负载增至80kVA,cosφ=0.6时,则S=80kVA;P=48kW;Q=64kVAR。
此时负载的视在功率S和有功功率P都小于额定情况下的数值,而无功功率Q却大于额定情况下的数值。
但是,不能用cosφ=0.6的负载的数值与cosφ=0.8时的UPS的数值来比,而必须与UPS为cosφ=0.6时的能力来比。
负载的Q值小于UPS此时的Q值80kVAR。
完全可以满足负载增至80kVA的需要。
(2)UPS带非线性负载的问题。
若UPS为100kVA,cosφ=0.7时带非线性负载奔腾133PC+15in(英寸)显示器(170VA)能带多少台?cosφ=0.8的UPS又能带多少台?非线性负载是五花八门的,但是计算机类负载多是整流电容滤波型。
所以IEC、EN和GB(国标)都确定了一个基准非线性负载,是二极管全波整流用电容滤波,功率因数确定为0.7。
UPS也就是根据这个标准制造的。
UPS还限定了非线性电流的峰值因数,一般为3。
也就是非线性电流的峰值与有效值之比为3。
这对于计算机类负载也足够了。
因为峰值因数最大的是PC机,大约为2.7左右。
UPS带非线性负载的能力,除了非线性负载的特定基准之外,还有一个量的问题。
在IEC、EN和GB(国标)中明确规定:单相UPS容量在33kVA以下时,用基准非线性负载来考核,33kVA以上的UPS 用33kVA的非线性负载加线性负载来考核;三相UPS容量在100kVA以下时,用基准非线性负载来考核,100kVA以上的UPS用100kVA的基准非线性负载加线性负载来考核。
以上几点是我们在考虑这个问题时必须明确的。
但是在这个题目中,以上这几点都不成问题,可以按一般线性负载的情况来计算。
100kVA的UPScosφ=0.7时,S=100kVA;P=70kW;Q=71.4kVAR。
单台负载cosφ=0.7时,S=170VA;P=119W;Q=121VAR。
对于P和Q而言,UPS能供总台数分别为:588台;590台。
结论:应按最小的计算:588台(未计留有裕度、启动等因素)。
若用100kVA cosφ=0.8的UPS能带多少台？100kVA的UPScosφ=0.8时,S=100kVA;P=80kW;Q=60kVAR。
在负载cosφ仍为0.7时，UPS的S=100kVA；P=70kW;Q=71.4kVAR。
这时UPS能供总台数分别为588台;590台。
结论:也是588xx，二者没有区别。
那么,这样看来功率因数0.7的UPS与功率因数0.8的UPS没有什么区别了。
不是的,还是有区别的。
上面的例子都是负载功率因数小于额定情况下的数值,若是大于额定情况下的数值,或是电容性的负载,则情况就不一样了。
功率因数为0.7的UPS带载能力就显得差了。
负载功率因数为0.7的UPS只是为一些微机类负载而使用的。
它设计的容量都比较小,大约为30kVA以下。
而这一类负载功率因数多为0.7,UPS的负载功率因数也设计为0.7,正好适应负载的条件。
那么这种UPS是不是带非线性负载的能力强呢?不是的,恰恰相反,其带载能力比0.8功率因数的UPS差。
1台10kVA 的功率因数为0.8的UPS可以带8kW功率的负载,而功率因数为0.7的UPS只能带到7kW,如带功率因数大于0.7的负载则其能力可能就更小了。
UPS的额定输出功率与负载功率因数UPS的额定输出功率与负载功率因数UPS的额定输出功率是UPS输出的一个重要参数,也是选择UPS的一个最重要的参数.但并不是UPS对任何负载都可达到这一个固定不变的数,而是与负载性质有关的数据.任何一台UPS都要标注额定输出功率,同时也标注负载功率因数值,或标注额定功率的KVA值及KW值.但是对这个参数却有一些错误的认识,甚至在一些杂志上个别文章也做了一些错误的解释.例如,有的用户要用功率因数为0.8的UPS按其KVA值带满纯阻性负载,有的作者用功率因数为0.8的UPS的输出值去计算功率因数为0.7的负载量.这些都是错误的.那么,输出功率是怎么确定的?输出功率与负载功率因数又有什么关系呢?这就是本文所要讨论的问题.下面就某著名品牌的UPS的有关计算做一说明,并将其他几种品牌的UPS的有关数据加以介绍.一、某著名品牌的UPS的输出功率与负载功率因数的关系下面的资料选自该厂的培训材料(英文)的有关部分,它不仅有结论的表格,而且还具体给出了计算过程.这是一种标准的双变换UPS,其输出部分电路简图如图1.IGBT逆变器模块输出接至变压器初级,变压器与滤波电容共同组成输出滤波电路.(无变压器的UPS 是由一个电感与电容组成滤波电路,电路性质相同).图1:UPS输出部分电路简图现以一台三相输入/三相输出60KVA COSΦ=0.8额定电压为380V的UPS为例计算说明如下:输出功率S=60KVA 额定负载功率因数COSΦ=0.8有功功率P=48KW 额定负载电流IL=91A.滤波电容为2组3x65μF.在正常电压工作情况下,电容除了滤掉高次谐波外,对于基波来讲它是一个固定的电容电路,在额定电压下,基波电容电流为27A.也就是说不管负载电流是多少,也不管电流的性质如何,即便是空载,这个电流总是要由逆变器供给的.这是一个固定的容性电流.这是这个问题的关键,其简化等值电路(折算到输出电压)如图2:图2:等值电路图逆变器电流应是负载电流与电容电流之和.当负载电流为额定值,负载功率因数为规定值0.8时,电路的向量图入图3:图3:向量图从此向量图可以得出在规定的功率因数额定负载电流下,逆变器电流IINV=78A.根据这个电流值来选择UPS的功率器件和变压器等器件.这就是按照UPS输出要求,设计选择UPS内部元器件的基础.也就是由这个问题决定UPS的输出性能.逆变器电流IINV为78A,电容电流IC为27A,是IINV的35%.也就是说不管负载电流IL如何,逆变器总是要供给其额定值35%的容性电流.从理论状态上讲不管负载电流的大小也不管负载功率因数如何,只要逆变器电流不超过其规定数值(例如在本例中为78A),UPS就在其额定范围内,不过载.如图4为理想向量图.从该图得出负载功率因数从COSФCAP=0(IL=78-27=51A)到COSФIND=0(IL= 78+27=105A)范围内只要IL值与IC值合成IINV的数值不超过规定值,就能供电.图4:理想向量图由于逆变器电流流经IGBT模块的情况是和IINV与电压U之间的相位差有关,当IINV与U同方向时,电流流经导通的IGBT,当IINV与U反向时,电流流经与之相应的IGBT的旁路续流二极管.为了适应UPS的设计要求,选择适当的功率器件,设计者可能规定流经IGBT和续流二极管电流的比例,也就是说限定IINV与U 之间的相位差.在本例中设计者限定IINV的无功分量为IINV额定值的60%(即0.6x78=47A),据此画下的向量图如图5.在这个额定条件下负载COSФCAP=0.96 IL为65A,COSФIND=0.7 IL为96A.图5:实际向量图若负载功率因数超出了上述范围,则负载电流的大小应保证其无功分量与电容电流的代数和维持为IINV的60%.由此得到图6所示的该UPS输出电流(功率)与负载功率因数的关系图.由这个图可知,若已知某一负载功率因数,根据其已知相位差角,在图上画出与U的夹角的直线,由O点至界定值的长度,即为此UPS可以供给这一负载的电流(功率).因这个图使用很不方便,故厂家给出了计算表格,并为使用方便对数据做了个别处理.下面的表1就是这种UPS输出功率与负载功率因数的关系.6:UPS输出电流限定图UPS输出功率与负载功率因数的关系表1负载功率因数容性感性0.1-0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.1-0.4功率折算系数0.20 0.25 0.25 0.30 0.40 0.50 0.80 0.95 1.00 1.00 0.94 0.86 0.76由上述计算可得到以下几个结论:1. UPS额定输出功率是在某一负载功率因数下确定的,而且负载性质也是确定了的.本例中的UPS额定输出功率是在感性负载功率因数为0.8条件下确定的.2.不同负载功率因数下UPS的输出功率值是不同的.各种UPS有自己的规律.在本例中如负载为容性功率因数为0.7,则输出功率仅为0.30×60=18KVA,超过这个数值就过载了,更不能还用60KVA去计算.二、与上述同一品牌,同一规格的UPS的不同标注的情况在上述培训资料中还给出了另一种说明.即UPS除了标注为60KVACOSΦ=0.8之外,还可有另外的标注,如标为48KVA(IL=73A)COSΦ=1因上述UPS的内部结构,器件的规格都是同一个,没有区别,只不过对外数据的写法不同.所以这种标注的UPS与上面的UPS的负载量仅差一个0.8的关系而已.UPS输出功率与负载功率因数的关系表2负载功率因数容性感性0.1-0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.1-0.4功率折算系数0.25 0.31 0.31 0.38 0.50 0.63 1.0 1.19 1.25 1.25 1.17 1.07 0.95所以,有的UPS额定KVA值等于KW值COSΦ=1,并不是有什么特殊的功能,仅是一种写法而已.如这种标注的UPS 48KVA/KW,也就是常用的60KVA COSΦ=0.8的,而没有区别.三、同一品牌不同系列的UPS产品与上述同一个厂家生产的同一品牌不同系列的UPS,其内部结构和设计思路与上述UPS是基本相同的.这个系列UPS也提供了一个内部使用的“不同负载功率因数的UPS负载能力曲线”如图7:该曲线所给出的数据也是在负载功率因数COSΦind=0.8时输出额定功率.这种UPS与前一种不同之处就是带容性负载的能力比较强,由曲线可知,当容性负载功率因数为0.8时,功率折算系数为0.75,而前一种仅为0.4.图7四、另一种著名品牌UPS输出功率的折算下面的资料是摘自某一著名品牌UPS的技术资料:”技术原理”,在这份技术资料中也提供了关于“负载特性与功率折算”方面的内容.除电路分析及向量图之外,也给出了功率折算表如下:UPS功率折算系数表表3功率因数超前滞后0．60．70．80．9 10．90．80．70．6功率折算系数0．500．530．550．600．750．921．001．001．00从上列数据来看这种UPS把输出功率限定在额定值之内,这是考虑到各种条件避免UPS内外部的各种器件的过载,是比较适宜的.五、某一品牌UPS输出功率与负载功率因数曲线下面的资料选自某UPS的技术资料”英文”,在该资料中有这样一段:”Theinverter output is rated at a load power factor 0.8. If the power factor of the load differs from 0.8, the maximum output current is seen on the curve.” 曲线为Inverter output current versus load power factor.(逆变器输出电流与负载功率因数的关系).横座标为功率因数,纵座标为额定电流的百分数.这种UPS也是在COSΦ=0.8(电感性)的条件下标定额定功率的.这个曲线不仅给出了额定情况下的数据,还给出了过载条件下的数据.图8六、全功率因数范围的UPS负载特性从上述几个曲线或数据表来看,UPS供电负载虽然可以在一定的功率因数范围内变动,但在容性负载功率因数很小的情况下,UPS可供的负载容量太小,有的甚至是额定值的20%--30%.例如在上述例1中60KVA UPS带容性0.7功率因数的负载只能提供0.3×60=18KVA的功率,实在太小了.针对这个问题,有的厂家制造适于功率因数很宽的UPS.甚至称之为COSΦcap=0至COSΦ=1至COSΦind=0的全功率因数范围的UPS.尽管在这样宽的范围中UPS都可提供能量,但也不是在各种功率因数下负载均能和额定值一样.下面给出了一个某著名品牌的全功率因数范围的UPS的功率数据图.由图可知,在全功率因数范围内功率为额定值的55%--100%.在一般负载的情况下,容量为60%--100%范围内还是很好的.图9七、另一品牌UPS的不同负载功率因数下的输出特性下面给出的图形是最早出现在我国的UPS市场的,可见于某些关于UPS的著作和杂志上的文章中.但解释却很不相同,在该UPS的”技术说明书”中,有电路分析,也有图形,”Inverter outputcharacteristics versus power factor”.(逆变器输出特性与功率因数的关系).从图中可以看出该UPS是以滞后COSΦ=0.8作为额定功率的规定条件.在这个图中还给出了不限时的过载区和限时15分钟的过载区.该厂家给出这样一个图,理论上讲是可以根据某一负载功率因数的角度,在图上画出该角下的直线,则可量出输出功率的数值.图10以上的计算是计算基波电流,在UPS内部除了基波电流外,还有滤波电路滤出的谐波电流.这些电流不影响基波各电流的关系,只是在选择功率器件时所应考虑的.对于负载部分来讲,以上各个例子都是考虑线性负载的,对于非线性负载来讲,一般UPS都允许带100%的非线性负载.只不过限定峰值因数的数值.这也是反映在器件的选择中.对UPS的基本性质是没有影响的.以上给出了几个品牌UPS的输出功率与负载功率因数的关系.从这些资料可以看出,关于UPS的输出特性可以用几种不同的方式表示,其功率因数的范围也不尽相同.但我们可以得到以下几点基本认识.1 UPS输出额定功率值是在某一功率因数下确定的.2所说的功率因数是指的负载功率因数,而不是所谓UPS本身内部所固有的.3从以上几个例子来看,UPS额定功率的确定都是在感性功率因数为0.8的条件下确定的,也有用感性负载功率因数为0.7的条件确定的(本文未引用这种实例).4同一台UPS可以用不同的功率因数做条件,标注得不同额定功率值(如上例二).5各UPS有自己的特性,不同的UPS其特性是不同的.就是同一品牌不同系列UPS其特性也是不一定相同的.6各种UPS可适用的功率因数范围是不相同的,有的范围窄一些,有的范围宽一些.但在过去一些UPS专著或杂志上发表的文章中,对这个问题有过不少的分析,在业内流传的说法也不少.主要有以下一些认识.认为UPS给出的功率因数是UPS自身的,固有的,是感性的(滞后),它应与负载的功率因数相匹配,才能输出最大功率.即UPS功率因数为0.8(滞后)带功率因数为0.8的容性负载,则输出功率最大.认为UPS的功率因数是滞后的(lagging)是带容性负载.认为在某功率因数下规定的UPS额定功率,计算所得的有功功率和无功功率分量是固定不变的.而用这个数可以去计算其它负载功率因数下的负载量.认为一般UPS不能带感性负载,只有那些在说明书上特别标明有超前功率因数这一项的方可带感性负载.认为这个功率因数小的比大的好,带非线性负载的能力强,等等.从我们上面说明的UPS输出功率与负载功率因数关系的计算,以及几个品牌UPS给出的数据.可以得出明确的结论.从这里可看出以上所列的这些认识是不正确的.其根本问题还是对UPS的输出电路未进行研究,对电路中这些电流关系不了解,未充分掌握资料以进行分析所造成的.希望我们的介绍能有助于澄清这些问题.。