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功率因數改善

電容器可使用在需要功率因數改善的場合中。在這種情形下,通常是三個電容器配合三相的負載使用。此時電容器的單位不用法拉計算,而是使用無功功率(Reactive Power),單位為乏(var)。 加入電容器的目的是因抵消馬達或日光燈等電感性負載的影響,使負載儘量接近電阻性負載。
var = V2 × 2πfC
上述公式中V:電壓(V),f:頻率(Hz),C:電容量(F)
如改使用千乏(kvar)與微法拉(μF)為單位,則公式變成:
kvar = V2 × 2 πfC × 10-6 ÷ 1000 = V2 × 2 πfC × 10-9

電容器降壓

電容降壓的工作原理是利用電容在一定的交流信號頻率下產生的容抗來限制最大工作電流。在低壓電源中,用電容器降壓(實際是電容限流)與用變壓器相比,電容降壓的電源體積小、成本較低,但缺點是不如變壓器變壓的電源安全。因成本的考量,這種降壓方式廣泛的被使用。例如冰箱電子溫控器或遙控電源的開/關等電源都是用電容器降壓而製作的。 而相對於電阻降壓,對於頻率較低的50/60Hz交流電而言,在電容器上產生的熱能損耗很小,所以電容器降壓更優於電阻降壓。
例如,在60Hz的工頻條件下,一個1uF的電容所產生的容抗約為2654歐姆(XC=1/(2*3.14*f*C) )。當220V的交流電壓加在電容器的兩端,則流過電容的最大電流約為83mA。雖然流過電容的電流有83mA,但在電容器上並不產生功耗,如果電容是一個理想電容,則流過電容的電流為虛部電流,它所作的功為無功功率。
根據這個特點,我們如果在一個1uF的電容器上再串聯一個阻性元件,則阻性元件兩端所得到的電壓和它所產生的功耗完全取決於這個阻性元件的特性。
例如,我們將一個120V/10W的燈泡與一個1uF的電容串聯,再接到220V/60Hz的交流電壓上,燈泡被點亮,發出正常的亮度而不會被燒毀。因為120V/10W的燈泡所需的電流為83mA (10W/120V),它與1uF電容所產生的限流特性相吻合。 因此,電容降壓實際上是利用容抗限流。而電容器實際上起到一個限制電流和動態分配電容器和負載兩端電壓的角色。
採用電容降壓時應注意以下幾點:
1、根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容,而不是依據負載的電壓和功率。
2、限流電容必須採用無極性電容,絕對不能採用電解電容。
3、電容降壓不能用於大功率條件,因為不安全。
4、電容降壓不適合動態負載條件。
5、電容降壓不適合容性和感性負載。
6、當需要直流工作時,儘量採用半波整流。不建議採用橋式整流。而且要滿足恒定負載的條件。

省電器真的有效嗎?

在談論這問題之前,先帶您了解電容器省電的原理。
因馬達為電感性負載,使用時電流中會含有『無效電流』(簡單的說就是:浪費掉的電流),而電感的無效電流相位角剛好與電容器相反,所以加入電容器這個純電容性負載,使其相互抵消。這也是為什麼工廠都會裝置電容器來提高功率因數,降低無效電流,節省電費。且台電公司明文規定:功率因數超過80%時,電費會給予優惠。
但一般家庭內的電器其功率因數(功率因數愈高其無效電流愈少)都很高了,因電器內部通常都有電容器來提高功率因數,所以一般家庭是不太需要電容器(省電器)這種東西。
所以,標榜著有神奇省電效果的省電器,說穿了就是個電容器罷了!這類型的省電器曾在市場上造成一股旋風,但消費者買到的其實只是一個擁有美麗外殼的電容器,除了價格昂貴之外,省電效果根本不顯著。