感應電動機的功率因數有兩種，即自然功率因數和總功率因數。自然功率因數就是設備本身固有的功率因數，其值決定于本身的用電參數(如結構、用電性質等)。倘若自然功率因數偏低，不能滿足標準和節約用電的要求，就需設置人工補償裝置來提高功率因數，這時的功率因數叫總功率因數。由于設置人工補償裝置需增加很多投資，所以提高電動機自然功率因數是首要的任務。在農網中消耗無功功率比重最多的是感應電動機，約占60%以上，因此，研究如何提高農網中電動機的自然功率因數，減少輸送的無功負荷，降損節能，提高運行效率，很有必要。本文擬從節約電能的經濟觀點出發探討一下這個問題。 

1　嚴格控制電動機容量，提高設備負載率，達到合理運行 

(1)合理選用電動機容量，提高自然功率因數和效率，降低功率損失： 

"大馬拉小車"、輕載和空載運行情況，造成電動機自然功率因數偏低，耗用無功比例較大，損失電能增加。因此，合理選擇電動機容量，使之與機械負載功率相匹配，提高電動機的負載率，是改善其自然功率因數的主要方法之一。 

電動機的負載率與功率因數的關系如表1所示。 

表1 

負載率  0  0.25  0.5  0.75  1  

cosφ  0.2  0.5  0.77  0.85  0.88  

由表1可知，隨著負載率的提高，電動機自然功率因數也就提高了，也就是說，合理選擇電動機容量能提高其功率因數，達到節約電能之目的。 

電動機當其處于最佳負載率狀態下運行時，其效率最高，自然功率因數最大。 

(2)合理使用電動機，提高自然功率因數和效率，降低功率損失： 

可以對輕負荷電動機容量下調，即將負荷不足的大容量電動機進行替換。 

當電動機的負載率Kfz＜40%時，可以調換；當40%＜Kfz＜70%時，則需通過技術經濟比較后，再做決定，其主要判定條件是： 

ΔPd1-ΔPd2＞0 

式中ΔPd1--原有電動機的有功損失，kW 

　　ΔPd2-替換電動機的有功損失，kW 

2對輕負荷電動機實行降壓運行，提高自然功率因數和效率，降低功率損失 

當負載系數Kfz＜50%時，應對電動機采用降壓運行，具體做法是將定子繞組由Δ改接為Y接線。 

不同負載率改接前后效率和功率因數的變化，如表2、表3所示。 

表2　感應電動機定子繞組Δ改Y變接后的效率變化 

ηγ/η△  1.27  1.1  1.06  1.04  1.02  1.01  1.005  1  

Kfz  0.1  0.2  0.25  0.3  0.35  0.4  0.45  0.5  

表3　感應電動機定子繞組Δ改Y變接后的功率因數變化 

cosφ的

額定值  cosφ/cosφ2  

Kfz=0.1  Kfz=0.2  Kfz=0.3  Kfz=0.4  Kfz=0.5  

0.78  1.94  1.8  1.64  1.49  1.35  

0.80  1.85  1.73  1.58  1.43  1.30  

0.82  1.78  1.67  1.52  1.37  1.26  

0.84  1.72  1.61  1.46  1.32  1.22  

0.86  1.66  1.55  1.41  1.27  1.18  

0.88  1.60  1.49  1.35  1.22  1.14  

0.90  1.57  1.43  1.29  1.17  1.10  

0.92  1.50  1.36  1.20  1.11  1.06  

當電動機負載系數Kfz＜0.5時，由Δ改為Y接線降壓運行后，可提高電動機的自然功率因數和效率，達到降低電能損耗的目的。由于農網中絕大部分是小容量輕載異步電動機，故此法很適于農網中使用。