功率因數(shù)和效率是電機產(chǎn)品的關(guān)鍵性能指標(biāo)。功率因數(shù)和效率指數(shù)越高越好。能同時提高功率因數(shù)和效率指標(biāo)的設(shè)計改進方案一定更好。有豐富實踐經(jīng)驗的電氣設(shè)計師都有過這樣的困境：當(dāng)設(shè)計優(yōu)化到一定水平時，必須犧牲這兩個指標(biāo)中的一個來保證另一個。這種舍與得的博弈往往令人費解，反映了功率因數(shù)與效率之間微妙而緊密的內(nèi)在聯(lián)系。

電動機的功率因數(shù)是指電動機從電網(wǎng)吸收的有功功率與視在功率之比。對于電機，功率因數(shù)可以理解為定子電流中的有功電流分量與總定子電流的比值。功率因數(shù)越高，電機做的有用功越多，功率利用率越高。我們也可以簡單地理解為電機從電網(wǎng)接收電力并大限度做功的能力。對于電網(wǎng)來說，希望用電設(shè)備有更高的功率因數(shù)，盡可能減少輸電線路上的損耗，大化電廠容量，滿足盡可能多的用電客戶的需求。因此，電機產(chǎn)品功率因數(shù)考核要求的核心是保證電網(wǎng)高效低成本運行。

電機從電網(wǎng)吸收的有用功率(即電機的輸入功率)主要在輸出軸上轉(zhuǎn)化為機械功率，另一部分則是損耗消耗。電機中以發(fā)熱形式消耗的有功功率主要包括：定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅耗、鐵芯損耗、機械損耗和風(fēng)摩擦損耗，加上其他不包括在內(nèi)的損耗(雜散損耗)，即所謂的五大損耗。從能量傳遞的角度來看，損耗越小，輸出到電機軸上的機械功率(即電機的輸出功率)越大，輸出功率占輸入功率的百分比越高，即電機的效率越高。

為了提高電機的效率，基本的手段就是減少各種損耗?？刂贫ㄗ永@組端部尺寸和繞組溫升，限制定子銅耗；鑄鋁轉(zhuǎn)子的材質(zhì)和溝槽尺寸直接關(guān)系到轉(zhuǎn)子的銅耗。風(fēng)扇和風(fēng)帽的設(shè)計改進，不僅提高了通風(fēng)散熱效果，還有效降低了風(fēng)摩擦。旋轉(zhuǎn)部件的加工精度、軸承質(zhì)量和支撐系統(tǒng)的設(shè)計水平不僅反映了電機的綜合質(zhì)量水平，而且有效地降低了機械損耗。使用更別的硅鋼片的目的是減少鐵芯損耗；采用低諧波繞組、封閉槽、車輛氣隙等技術(shù)手段，解決了一些常規(guī)手段無法解決的問題。除了噪聲、噪聲和振動指標(biāo)不佳等具體問題外，雜散損耗也可以大大降低。

對比電機功率因數(shù)和效率的概念，我們可以將兩者的關(guān)系進行簡單地梳理：

（1）功率因數(shù)和效率都是電機產(chǎn)品可靠地經(jīng)濟運行的關(guān)鍵指標(biāo)，客戶為了省電或節(jié)約電費，希望越大越好；

（2）功率因數(shù)考量電機產(chǎn)品將所吸收的電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換有用功的能力，直接影響電網(wǎng)能量的利用水平和電網(wǎng)運營成本。為此，國家對于用電設(shè)備功率因數(shù)進行嚴(yán)格控制，在連續(xù)工作制電機技術(shù)條件中有嚴(yán)格的功率因數(shù)考核規(guī)定。

（3）電機效率是反映電機本體將吸收到的有功功率轉(zhuǎn)換為輸出軸上機械功率的能力，GB18613、GB30253和GB30254分別對量大面廣的電機產(chǎn)品效率進行了限值控制要求，并通過一些政策傾斜，鼓勵企業(yè)開發(fā)和生產(chǎn)高效電機。

（4）功率因數(shù)和效率的表達不同。盡管兩者都是比值關(guān)系，但功率因數(shù)采用直接的比值，而效率則采用百分比表達。

按照中商情報網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年上半年全國工業(yè)用電量22116億千瓦時，占全社會用電量的比重為65.9%。而電機產(chǎn)品作為工業(yè)用電的主體，對國家整體的節(jié)能水平有較大的影響。因而無論是電機功率因數(shù)的控制，還是電機效率的提升或能效考核，都是非常必要且有巨大社會經(jīng)濟效益的手段。

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