TW201342002A - 電力調節及省電裝置 - Google Patents

Abstract

於此所揭露之系統及方法中，功率因數調整器係包括：功率因數測量單元，係被配置用以測量一輸入線至負載之功率因數，並根據所測量到之功率因數產生一功率因數校正信號；以及被連接至該功率因數測量單元之功率因數調整單元，其包括：一固定電容器，係與一第一開關裝置串聯；以及具有一可變電容之一可調元件，係與該固定電容器並聯且與一第二開關裝置串聯，其中，對應於該功率因數校正信號，藉由調整可調元件之電容或藉由切換該第一及第二開關裝置來調整該功率因數調整單元之總電容。

Description

電力調節及省電裝置

本發明係為相對於臨時申請案之正式申請案(non-provisional patent application)，且主張依美國法規第35節第119條於2011年10月31日所提出之美國臨時申請案61/553,431，標題為「Power Conditioning and Saving Device」，之優先權，其所揭露者全體皆引用作為本說明書之內容。

本發明係有關於電力供應。更具體地，本發明係有關於減少電力輸送系統中之功率耗損。

電力公司及電力公司之用戶均致力於減少電力輸送系統之浪費電量。電力公司之工程傳輸線路、變壓器及發電機供電給所有用戶汲取。即使用戶所汲取之些許電力未被用戶使用，電力公司之工程傳輸線路、變壓器及發電機仍提供此額外浪費之電力。進一步，傳輸至用戶端但未被用戶使用或已浪費之些許電力會“反射”回發電機。因此，傳輸線路需傳送傳輸之電力與反射之電力兩者。這不僅表示傳輸線路之設計需使其傳送傳輸之電力與反射之電力兩者，且因為通過電力系統之傳輸電力與反射電力均有損耗，更意味著傳輸線路、變壓器及負載之損耗增加。

將供應給用戶之實際功率(real power)相比於供 應給用戶之功率及反射回電力公司之功率之總和，並將其比值稱為功率因數(power factor)。功率因數之理想值為1。電力公司通常只向住宅用戶收取實際功率之電費。然而，工業用戶可能被收取實際功率之電費，再加上功率因數之電費。當功率因數高於臨界值時，電力公司通常不會收取額外電費，反之，工業用戶被收取之電費係與低於臨界值之功率因數成比例。臨界值隨電力公司而有所不同，但一般介於0.85及0.95之間。因此，若電力公司所設置之臨界值為0.95，而用戶之功率因數為0.85，則電力公司可能會對所有使用之實際功率收取一定之費用。低功率因數之費用通常可約為10%。

除了功率成本之外，校正功率因數尚具有其他好處。由於輸送相同功率所需電流較低，因此用戶系統之內部電容量增加。其結果是，毋需增加電容配線、開關盒及變壓器，便能夠供電給另外的設備。使用端之壓降可能會減少，且欠壓(under-voltage)減少馬達能夠傳送之負載而不會過熱(overheating)或失速(stalling)。

幾種結構會導致功率因數下降。第一種結構是由電容器、電感器、或電容器及電感器之某些組合所產生之無效功率負載(reactive loads)。這些負載使供應給用戶之電流相位相對於電壓移動。相位移動意指，於交流電(AC)週期之某些部分中，除了所消耗之實際功率外，會有多餘功率(excess power)輸送至用戶，而於AC週期之其他部分中，多餘功率會返回至電力公司。於用戶電源電路中，藉由增加適合之消除電感器或電容器(cancelling inductor or capacitor)能夠校正 由此結構所導致之功率因數下降。增加該消除電感器或電容器之問題在於，所需之電感器或電容器係取決於用戶設備之使用方式。於一些系統中，係藉由接入或轉出額外之電容器或電感器，以適應使用方式之改變。

Nikola Tesla係提供感應馬達(induction motors)。針對取決於負載之電源線(power line)，感應馬達係提供一滯後功率因數(lagging power factor)。大負載感應馬達之功率因數可達0.90。小型低速馬達之功率因數可低至0.5。感應馬達於啟動期間，其功率因數之範圍可為0.10至0.25，並於轉子轉動更快速時隨之增加。

於第二種功率因數下降之結構中，用戶無法從所有AC週期取得那麼多電力。舉例來說，交換式電源供應器(switch mode power supplies)於電壓週期之峰值(peak)取得大部分之電力。這易使功率信號之正弦波形狀“變平”，而引起諧波(harmonics)。諧波於電源線上產生不必要之信號，係被反射回電力公司及其他用戶。因此，對用戶而言，諧波為所浪費之功率。可使用濾波器來移除不必要之諧波。

第三種功率因數下降之結構係為，於用戶側外面所產生、並被傳輸至用戶端之尖波(spikes)及諧波之能量形式。儘管尖波及諧波通過功率測量計(power meter)，但這些尖波及諧波通常無法為用戶所用，且可能會損害設備。

於此所述之示範性實施例試圖克服習知系統之上述缺點。特別是，本文之一些實施例試圖減少由負載所消耗之 功率、增加負載之功率因數、減少用戶所產生或發送至用戶之諧波及尖波、以及減少用戶所產生或發送至用戶之電磁干擾(EMI)。

於一實施例中，一種功率因數調整器係包括：功率因數測量單元，係被配置用以測量一輸入線至負載之功率因數，並根據所測量到之功率因數產生一功率因數校正信號；以及被連接至該功率因數測量單元之功率因數調整單元，其包括：一固定電容器，係與一第一開關裝置串聯；以及具有一可變電容之一可調元件，係與該固定電容器並聯且與一第二開關裝置串聯，其中，對應於該功率因數校正信號，藉由調整可調元件之電容或藉由切換該第一及第二開關裝置來調整該功率因數調整單元之總電容。

於另一實施例中，一種可調元件係包括：一容器，係由非導電材料組成；一第一電極，係被置於該容器中且於該容器之一第一端，其中，該第一電極於該容器內係為可動；一第二電極，係被置於該容器中且於該容器之一第二端；一壓縮材料，係被置於該容器中且於該第一及第二電極之間；與該第一電極連接之一第一連接及與該第二電極連接之一第二連接，用以連接至電路；以及一壓縮裝置，係與該第一電極相連，並將該第一電極推向該第二電極以對該壓縮材料施壓，從而改變該可調元件之電性。

於又一實施例中，一種可調元件係包括：一容器，係由非導電材料組成；一第一電極，係被置於該容器中且於該容器之一第一端；一第二電極，係被置於該容器中且於該容器 之一第二端；一壓縮材料，係被置於該容器中且於該第一及第二電極之間；與該第一電極連接之一第一連接及與該第二電極連接之一第二連接，用以連接至電路；以及一線圈，係捲繞於該容器上，以於該壓縮材料內產生磁場，從而改變該可調元件之電性。

於又一實施例中，一種電路係包括：一電容器；一第一可調元件，係被連接至該電容器之第一端，並被配置用以藉由壓縮該第一可調元件內之一壓縮材料來調整該第一可調元件之電性；以及一第二可調元件，係被連接至該電容器之第二端，並被配置用以藉由壓縮該第二可調元件內之一壓縮材料來調整該第二可調元件之電性，其中，該第一及第二可調元件調整其電性，以控制從該電容器至負載之放電。

於另一實施例中，一種濾波器係包括一諧波檢測器，係被配置用以檢測負載所產生之諧波，並於檢測到諧波時發送一信號；以及一可調元件，係與負載並聯，並被配置用以調整該可調元件之Q值來抑制諧波，以對應於該諧波檢測器所發送之信號。

於又一實施例中，一種功率因數調整方法係包括：藉由一功率因數測量單元來測量一輸入線至負載之功率因數；根據所測量到之功率因數，該功率因數測量單元產生一功率因數校正信號；由一功率因數調整單元接收該功率因數校正信號，該功率因數調整單元具有一固定電容器，係與一可調元件並聯；對應於該功率因數校正信號，切換與該固定電容器串聯之一第一開關裝置，用以調整該功率因數調整單元之電容； 以及對應於該功率因數校正信號，調整具有一可變電容之該可調元件之電性，以進一步地調整該功率因數調整單元之電容。

於又一實施例中，一種功率因數調整單元係包括：一固定電容器，係與一開關裝置串聯；以及具有一可變電容之一可調元件，係與該固定電容器並聯，其中，藉由調整該可調元件之電性來調整該功率因數調整單元之總電容。

實施例之其他特徵及優點將說明如下，且於一定程度上可以從下述之說明顯而易見地瞭解。於所述之說明與申請專利範圍還有所附圖式中，藉由示範性實施例所特別指出之結構，將可實現及獲得本發明之目的及其它優點。

應瞭解的是，前述之一般說明及下述之詳細說明係為示範性及說明性註解，且為本發明所欲保護範圍提供進一步之解釋。

100、200‧‧‧電力系統

105、205、705、805‧‧‧電網

115、215、715、815‧‧‧測量計

120、220、305、720、725、730、735、740、820、825、830、835、840、1410、1510、1805‧‧‧負載

125、225、445、450、510、515、610、615‧‧‧接線

230、307、745、750、755、845‧‧‧功率因數調整器

300、1400、1500‧‧‧系統

310、405‧‧‧功率因數調整單元

315、410‧‧‧功率因數測量單元

320‧‧‧輸入線

415、1820‧‧‧電容器

420、900、1000、1100、1200、1405、1610、1710、1810、1812、1900‧‧‧可調元件

421、910、915、1010、1015、1110、1115、1210、1215、1910、1915‧‧‧電極

422、940、1040、1140、1240、1940‧‧‧材料

425、460、535、635、640‧‧‧開關

430、435‧‧‧熔絲

440、1412、1512、1630、1635‧‧‧電源線

455、520、525、620、625‧‧‧指示器

505、605‧‧‧箱體

530、630‧‧‧熔絲盒

645‧‧‧調整旋鈕

905、1005、1105、1205、1905‧‧‧容器

930‧‧‧螺釘

945、1045、1050、1945‧‧‧彈簧

1020、1220、1920‧‧‧壓縮裝置

1145‧‧‧壓電致動器

1245、1740‧‧‧線圈

L‧‧‧等效電感

R‧‧‧等效電阻

C‧‧‧等效電容

1415‧‧‧諧波檢測器

1505‧‧‧避雷器

1605‧‧‧變壓器

1615、1735、1736‧‧‧磁性元件

1620、1625、1731‧‧‧繞組

1705‧‧‧電動馬達

1715‧‧‧定子

1720‧‧‧轉子

1725‧‧‧軸

1730‧‧‧磁場核心

第1圖係顯示依據示範性實施例之電力系統。

第2圖係顯示依據示範性實施例之電力系統。

第3圖係顯示依據示範性實施例之系統，用以自動調整功率因數。

第4圖係顯示依據示範性實施例之功率因數調整單元。

第5圖係顯示依據示範性實施例之功率因數調整單元之箱體。

第6圖係顯示依據示範性實施例之功率因數調整單元之箱體，其中，功率因數測量單元未被併入。

第7圖係顯示依據示範性實施例之各功率因數調整器之示範性安裝。

第8圖係顯示依據示範性實施例之供多個負載使用之單一功率因數調整器。

第9圖係顯示依據示範性實施例之可調元件。

第10圖係顯示依據另一示範性實施例之可調元件。

第11圖係顯示依據又一示範性實施例之可調元件。

第12圖係顯示依據又一示範性實施例之可調元件。

第13圖係顯示依據示範性實施例之可調元件之等效電路。

第14圖係顯示依據示範性實施例之使用可調元件來提高功率因數之系統。

第15圖係顯示依據示範性實施例之使用可調元件作為避雷器之系統。

第16圖係顯示依據示範性實施例之併入可調元件之變壓器。

第17圖係顯示依據示範性實施例之併入可調元件之電動馬達。

第18圖係顯示依據示範性實施例之使用可調元件作為可變電阻器以限制電容器放電之系統。

第19圖係顯示依據另一示範性實施例之可調元件。

第20圖係顯示依據示範性實施例之結合感應馬達及功率因數調整單元之情況下，調整單元設定與功率因數之關係圖。

第21圖係顯示依據示範性實施例之使用功率因數調整單元之省電百分比。

本發明的各種實施例及方面將詳述如下，並配合所附圖式詳細說明各種實施例。下述之說明及圖式用以舉例說明本發明而非用以限制本發明。所述之許多具體細節係用以瞭解本發明之各種實施例。然而，於某些情況下，並未說明已知或習知之細節，以簡化本發明實施例之說明。

第1圖係顯示示範性電力系統100。電力公司供電至電網(power grid)105。電力通過電網105傳輸給消費者110作為電能(electrical energy)。消費者110具有由電力公司所提供之測量計115，用以測量消費者110所消耗之功率。藉由消費者110所操作之一或多個負載120來消耗功率。於理想情況下，負載120會消耗電網105所供應及測量計115所測量到之所有功率。然而，實際上，部分功率會從負載經由測量計115被反射回電網105、部分功率會從接線(wiring)125被輻射掉、且於接線125中部分功率會因轉化為熱能而被浪費掉。傳輸至負載及反射回電網105之功率，於其傳輸至負載之方向上及在任何功率反射回來時，會導致接線125發熱。

第2圖係顯示依據示範性實施例之電力系統200。電力公司經由電網205供電至用戶210。用戶藉由測量計215進行測量。測量計215及負載220之間為功率因數調整器(power factor adjuster)230。功率因數調整器230所執行之幾個功能包含將從負載反射之功率回收至負載，並減少負載之總耗電量。功率因數調整器亦可在電網之尖波及諧波到達負載之前進行濾波，從而防止負載中諧波及尖波之耗散 (dissipation)。除此之外，功率因數調整器對負載所產生之尖波及諧波進行濾波。由於功率因數調整器對引起電磁干擾(EMI)之尖波及諧波進行濾波，因此亦減少電磁干擾。

當供應交流電(AC)時，電阻性負載，如電阻，會用掉供應至負載之所有功率。然而，無效功率負載，係包括電容、電感、或電容及電感之某些組合，並不會耗散所有供應至負載之功率。於交流電週期之一段期間中，無效功率組件儲存能量，然後，於交流電週期隨後之一段期間中，釋放該能量。電容將能量儲存於電場中，而電感將能量儲存於磁場中。所釋放之能量沿著接線反射回電網。因此，需將該反射能量不必要地傳輸至負載，並不必要地反射回電網，而於兩個方向上造成能量浪費之傳輸損耗。觀察接線225上之電壓及電流，純電容性或電感性負載之功率因數係為接線225之電壓及電流之間的相位角餘弦值(cosine)。當電壓及電流同相位(in phase)時，功率因數為1，而流至負載之功率係為RMS(均方根)電流乘以RMS電壓。當電壓及電流相位差為90°或270°時，則功率因數為0，且無平均功率供應至負載。當電壓及電流完全反相(out of phase)時，則功率從負載流至電網。針對上述之純電感性及純電容性負載之組合，供應至負載之RMS功率P係由下式表示之|P|=|S||cosθ|，其中，S係為RMS電流乘以RMS電壓所測量到之視在功率(apparent power)，而θ係為接線225上電壓及電流之間的相位角。許多不同負載可具有大電感，包含馬達、變壓器、電磁 鐵(electromagnets)、及螺線管(solenoids)。具有大電容之負載並不常見。若將電感性負載耦接至尺寸正確之電容性負載，則能量會於該電容性及電感性負載之間來回傳遞，該電感性及電容性負載藉此方式消除彼此之影響。這可防止能量被反射回電網。該電容器之尺寸致使電壓及電流之間的相位角接近於0。電容值取決於負載之電感、負載之電阻、及負載之電容。於一些負載中，電容、電阻、及電感值為常數，但大多數負載之電阻及電感會改變。舉例而言，無負載之馬達具有高電感及高視在電阻，係由於馬達於轉子轉動時所產生之反電動勢(EMF)。當電機被加載時，反電動勢減少，視在電阻隨之下降。因此，電容器之值亦需隨馬達之負載改變。穩態條件下之電容器尺寸在條件發生變化時，該電容器之尺寸將會變得不適當。

第3圖係顯示依據示範性實施例之系統300，用以自動調整功率因數。該系統300包括負載305、功率因數調整器單元310、及功率因數測量單元315。功率因數調整單元310及功率因數測量單元315可被包含於功率因數調整器307中。功率因數測量單元315測量輸入線320之功率因數。能夠以幾種方式執行測量。舉例來講，對電流及電壓波形進行取樣，則可計算出電流及電壓之相位角。根據電流及電壓之相位角差值，接著計算出電流及電壓之間的相位角。功率因數係為此相差角度之餘弦值。除此之外，可對電流及電壓進行取樣、相乘、及取平均值，用以找出傳輸至負載之功率。然後，可將實際功率除以視在功率S，用以找出功率因數。根據所測量到之功率 因數，功率因數測量單元315產生功率因數校正信號，用以校正該功率因數。

如第3圖所示，功率因數測量單元315係被連接至功率因數調整器單元310，並將功率因數校正信號發送至功率因數調整器單元310。功率因數調整器單元310調整功率因數調整器單元310之電容，用以減少負載305之功率因數。

能夠以幾種方式修改功率因數測量單元315，用以調整發送至功率因數調整器單元310之信號。於一些實施例中，功率因數測量單元315係被配置用以測量輸入線320之功率因數，並計算出校正功率因數所需之精確電容。於一些實施例中，功率因數測量單元315及功率因數調整器單元310形成一控制系統。功率因數測量單元315測量功率因數，並計算功率因數調整器單元310所提供之電流容量(current capacitance)是否過高或過低。功率因數測量單元315根據上述之計算將信號發送至功率因數調整器單元，(a)當容量過低時，增加功率因數調整器單元310所提供之電容，或者，(b)當容量過高時，減少功率因數調整器單元310所提供之電容。以此方式，對於不斷改變之功率因數及負載，可連續修改該控制系統300。當調整功率因數時，可設計該控制系統300為穩定狀態。舉例來說，可使用主要極點補償(dominant pole compensation)來穩定。

於一些實施例中，可由離散電子組件來形成功率因數測量單元315。於其它實施例中，可由ASIC裝置、可編程微電腦晶片、或專用之電子晶片來形成功率因數測量單元 315。

第4圖係顯示依據示範性實施例之功率因數調整單元405。於一些實施例中，功率因數調整單元405包含功率因數測量單元410，係類似於功率因數測量單元315。於其它實施例中，功率因數測量單元410位於功率因數調整單元405之外。於另一些實施例中，係藉由手動開關及調整旋鈕來手動控制功率因數調整單元405，且不需功率因數測量單元410。

功率因數調整單元405包括固定電容器415及可調元件420。儘管於此示範性實施例中係顯示兩電容器，該一或多個固定電容器415各可具有相同或不同之電容，致使切換固定電容器時可為等量遞增或以其他尺寸遞增。於連接至負載之電源線440兩端，係將每一固定電容器415串聯於至少一開關425及至少一可選擇性熔絲430。可調元件420亦串聯於開關425及可選擇性熔絲430。開關425允許固定電容器415及可調元件420接入或轉出電路。熔絲430保護電容器415、與電源輸入接線450連接之電源、及負載免受電流驟增(current surges)之破壞。

於一些實施例中，開關425為機械開關，如繼電器開關、磁簧繼電器開關(reed-relay switches)、具有螺線管致動器(solenoid actuators)之機械開關、或具有電動致動器(motorized actuators)之機械開關。於其它實施例中，開關425為固態開關，如電晶體、閘流體(thyristors)、三端雙向可控矽開關元件(triacs)、或固態繼電器。

另一熔絲435保護所有電容器415、可調元件 420、及負載免受電流驟增之破壞。於一些實施例中，開關425係為手動控制。於其它實施例中，開關425係經配線445由功率因數測量單元410所控制。於一些實施例中，可調元件420係為手動控制。於其它實施例中，可調元件420係經配線445由功率因數測量單元410所控制。

可將一可選擇性指示器455跨接於電源線440及功率因數調整單元405之輸出端。可選擇性指示器允許操作者觀看調整單元405是否仍在操作或熔絲435是否已被熔斷。亦可設置額外之可選擇性指示器，用以與電容器415及可調元件420並聯。這些額外之可選擇性指示器允許操作者觀看哪些開關425已被關閉及哪些熔絲430可能已被熔斷。係將指示器435及額外之指示器置於功率因數調整單元405中，因此對功率因數調整單元405而言，從任一箱體(enclosure)外部均為可見。可選擇性指示器455、435可為LED燈、測量計(gauge)、因觸發而改變顏色之裝置、因觸發而移動位置之裝置、因觸發而伸長之裝置、或用來顯示調整單元或熔絲狀態之其他指示器裝置。於另一實施例中，顯示單元可取代指示器455、435。藉由連接功率因數調整單元405至負載，顯示單元可顯示由功率因數調整單元405所節省之安培、伏特、及瓦數。顯示單元亦可顯示關於功率因數調整單元405之其他重要資訊，像是功率因數調整器單元405於任何時間之功率因數校正值。顯示單元亦可報告功率因數調整單元405之狀態，包含功率因數調整單元405內所發生之故障或錯誤。

可選擇性電源開關460可與一或多個電源輸入接 線450串聯，從而允許手動關閉電源。

功率因數調整單元405可根據哪些開關425已被關閉或開啟來改變其電容。可調元件420允許功率因數調整單元405進行調整以提供電容值，係介於電容器415之組合可實現之電容值之間。於此示範性實施例中，電容415之值約介於1μF至100μF。然而，符合本發明實施例之任何電容值係於本發明之範疇內。

於一些實施例中，功率因數調整單元405並未包含任何固定電容器415，所需僅為可調元件420之電容。

於一些實施例中，可調元件420為可變電容器。於其它實施例中，可調元件420為可變電感器或可變電阻器。於另一些實施例中，可調元件420為具有可調電阻、電容、及電感之元件。再者，於另一些實施例中，當可調元件之跨電壓或通過電流改變時，可調元件420具有可調整之非線性特性，且可包含以非線性方式改變特性之元件。可調元件420之可調整非線性特性亦可具有遲滯現象(hysteresis)，其中，可調元件420之即時特性係取決於可調元件420之通過電流及跨電壓之過往記錄。可調元件420之每一端各具有電極421，係被連接至電極421之間的材料422。材料422係主導可調元件420之電性(electrical properties)。

於操作中，功率因數測量單元410切換電容器415之開關425，用以約略調整功率因數。之後，必要時，功率因數測量單元410使可調元件420以上述之其中一種方法進行調整，用以對調整單元405進行微調。舉例而言，當與電源線440 相連之負載不需任何因數校正時，與可調元件420串聯之開關425使可調元件420不受電路影響。

第5圖係顯示依據示範性實施例之功率因數調整單元405之箱體505。輸入電源接線510係對應於電源輸入接線450。輸出接線515係對應於連接至負載之電源線440。指示器520係對應於跨接於電源線440之指示器455。指示器525係對應於與電容器415及可調元件420跨接之可選擇性指示器，用以指示是否開關425已被關閉且熔絲430未被熔斷。熔絲盒530包含熔絲430、435，以易於更換。開關535係對應於可選擇性主電源開關460。

第6圖係顯示功率因數調整單元之箱體605，其中，功率因數測量單元410未被併入。輸入電源接線610係對應於電源輸入接線450。輸出接線615係對應於連接至負載之電源線440。指示器620係對應於跨接於電源線440之指示器455。指示器625係對應於與電容器415及可調元件420跨接之可選擇性指示器，用以指示是否開關425已被關閉且熔絲430未被熔斷。熔絲盒630包含熔絲430、435，以易於更換。開關635係對應於可選擇性主電源開關460。於箱體605中，開關425係對應於箱體605外部之手動機械開關640。調整旋鈕645係用以控制可調元件420。

調整旋鈕645可直接相連於可調元件420，並可用以機械式地調整可調元件420之參數。除此之外，可將調整旋鈕645連接於電子調整電路。電子調整電路可將調整旋鈕645之位置轉換為電壓或電流並供應至可調元件420。調整電路亦 可供應信號至致動器，以機械式地調整可調元件420之參數。

可於電力系統設施之一些位置中設置功率因數調整器。第7圖係顯示依據示範性實施例之各功率因數調整器之示範性安裝。電網705供電給設施710。測量計715測量流入設施710至負載720-740之功率。安裝功率因數調整器745使其緊靠負載720，並將負載720之功率因數校正至接近於1(unity)。安裝功率因數調整器750使其緊靠負載725，並將負載725之功率因數校正至接近於1(unity)。安裝功率因數調整器755使其緊靠負載730及735。功率因數調整器755將複合負載730及735之功率因數校正至接近於1(unity)。因此，由於校正了每一負載720-735，測量計715所觀看到之全部功率因數接近於1(unity)。如第7圖所示，可將功率因數調整器連接於負載及其餘電力系統之間，如負載720、725。除此之外，藉由單一功率因數調整器，如功率因數調整器750，可同時校正一個以上之負載，如負載730、735。某些負載，如負載740，係已具有接近於1之功率因數，因此，並不需要功率因數調整器。一般來說，可藉由一或多個功率因數調整器來校正負載之任意組合，功率因數調整器於某些情況下係緊靠單一負載，而於其他情況下則校正多個負載。

可將功率因數調整器745-755實際地置於對應負載720-735之箱體或殼體(case)中、對應負載720-735之開關盒中、或者沿著至對應負載720-735之接線之任意位置上。功率因數調整器可為獨立組件、可與原始設備製造商組件整合、或者可作為零組件加入。

可配置每一功率因數調整器745-755，用以監測負載720-735所汲取之功率、電壓、及安培量。針對每一對應負載720-735，可編程功率因數調整器745-755之可接受範圍。於正常操作條件下，可接受範圍可為負載720-735所汲取之低臨界值及高臨界值之伏特、安培、或瓦數。當負載720-735未操作於可接受範圍內時，負載可能會運作失常。功率因數調整器745-755亦可包含通訊裝置，係被配置用以於對應負載720-735未操作於可接受範圍內時發送訊息至另一裝置。通訊裝置以有線或無線通訊方法傳送訊息，如WiFi、藍牙、無線電頻率、紅外線、或用以發送訊息之任一其他通訊方法。

第8圖係顯示依據示範性之供多個負載使用之單一功率因數調整器。電網805供電給設施810。測量計815能夠測量流入設施810至負載820-840之功率。功率因數調整器845校正組合負載820-835之功率因數。負載840之功率因數已接近於1(unity)，因此，並不需功率因數調整器，而將其直接連接至測量計815。

可將功率因數調整器845實際地置於任意負載820-835之箱體或殼體中、任意負載820-835之開關盒中、或者沿著至任意負載820-835之接線之任意位置上。功率因數調整器可為獨立組件、可與原始設備製造商組件整合、或者可作為零組件加入。

除了調整功率因數之外，功率因數調整器845可用以作為斷路器。功率因數調整器845可被配置檢測失效條件，並檢測到失效條件時，立即中止至負載820-835之電流。

除此之外，功率因數調整器845可調整接收三相功率負載之功率因數。為說明三相功率，功率因數調整器845包括三個功率因數調整器，係被各自連接至用以傳送三相功率中三個相位之三個電路導體。功率因數調整器845可使用三個功率因數調整器從電網805接收高達480V之三相功率。

第9圖係顯示依據示範性實施例之可調元件900。可調元件900可被用以作為第4圖之可調元件420，且可被配置用以於不使用固定電容器415之情況下操作。可調元件900包括容器905。容器905可由任何非導電材料製成，如尼龍、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚四氟乙烯(Teflon)、氧化鋁(alumina)、玻璃、樹脂、玻璃纖維樹脂、酚醛塑料(Bakelite)、或與本發明實施例相容之任何其他絕緣材料。容器905之每一末端係置有電極910、915。於一些實施例中，電極910、915均為固定。於其它實施例中，其中一電極為固定，而另一電極為可動。於另一些實施例中，電極910、915均為可動。於一些實施例中，其中一電極，如第9圖所示之電極910，於容器905內部及電極910之間係具有彈簧945。彈簧945對電極910背面施壓，將電極910推向電極915。電極910及915之間的材料940因彈簧945而使其壓縮之調整更加可靠。

電極910、915可由銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽(titanium nitrite)、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物(lithium cobalt oxide)、磷酸鐵鋰(lithium iron phosphate)、鋰錳氧化物(ithium manganese oxide)、氫氧化亞鎳(nickel oxyhydroxide)、或上述之任意組合或與本發明之實施例相容之任何其他金屬製成。該電極可由一或多種上述之金屬形成，然後以第二種上述金屬塗層。電極910、915亦可由半導體材料製成，如鑽石或石墨形式之碳、矽、碳化矽、鍺、或者該些半導體彼此或與一種上述金屬之任意組合。於一些實施例中，電極910、915由相同材料製成。於其它實施例中，電極910、915由不同材料製成。

使用壓縮裝置920之電極915係為可動。沿箭頭925之方向推拉壓縮裝置920，致使壓縮裝置920沿箭頭935之方向滑過容器905之一孔。壓縮裝置920係與移動中之電極915相連，並將移動中之電極915推向或推離電極910。

將材料940置於電極910及915之間。如上所述，材料940隨著電極915移向電極910而被壓縮。材料940允許電流流動於電極910、915之間，並主導可調元件900之電性。材料940之壓縮會改變電性。

將固定螺釘930置於容器905之螺孔中。容器905之固定螺釘930從容器之外側延伸至容器中壓縮裝置920所在位置之該孔。當目前之壓縮裝置已被定位而能實現可調元件900之正確電性時，能夠用固定螺釘930來擰緊壓縮裝置920，從而防止壓縮裝置移動。經壓縮裝置920所建立之電極910、915之連接950，係使電路中之可調元件900被連接作為如第4圖之可調元件420。

於一些實施例中，材料940包括粉末狀磁鐵礦 (Fe₃O₄或FeO．Fe₂O₃)。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦為電極910、915之間的唯一材料。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與液體混合。該液體可為礦物油、合成油、液態電解質、或半固態電解質。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與其它粉末狀材料混合。其它粉末狀材料可包含鑽石或石墨之碳、石英、藍寶石、綠寶石、金、銅、銀、鉑、鈀、鎳、鉬、鋁、二硫化鉬、二硫化鈦、氧化矽、金剛砂、粉末狀稀土磁性材料、或與本發明實施例相容之任何其他粉末狀材料。該材料可為結晶體、多晶體、或非結晶體之任一形式。舉例來講，該材料940可包含一半磁鐵礦及一半碳。於一些實施例中，容器905中並未包含磁鐵礦粉末，僅包含磁鐵礦以外之一或多種上述之粉末狀材料。於一些實施例中，硬化樹脂內之電極間係置有磁鐵礦以及/或者其它粉末狀材料。於其它實施例中，於調整該材料之電性前，可加熱該材料。

第10圖係顯示依據另一示範性實施例之可調元件1000。可調元件1000可被用以作為第4圖之可調元件420。可調元件1000包括容器1005。容器1005可由任何非導電材料製成，如尼龍、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚四氟乙烯(Teflon)、氧化鋁(alumina)、玻璃、樹脂、玻璃纖維樹脂、酚醛塑料(Bakelite)、或與本發明實施例相容之任何其他絕緣材料。容器1005之每一末端係置有電極1010、1015。於一些實施例中，電極1010、1015均為固定。於其它實施例中，其中一電極，如電極1010，係為固定，而另一電極係為可動。於另一些實施例中，1010、 1015均為可動。於一些實施例中，其中一電極，如第10圖所示之電極1010，於容器1005內部及電極1010之間係具有彈簧1045。彈簧對電極1010背面施壓，將電極1010推向電極1015。電極1010及1015之間的材料1040因彈簧1045而使其壓縮之調整更加可靠。

電極1010、1015可由銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、氫氧化亞鎳、或上述之任意組合或與本發明之實施例相容之任何其他金屬製成。該電極可由一或多種上述之金屬形成，然後以第二種上述之金屬塗層。電極1010、1015亦可由半導體材料製成，如鑽石或石墨形式之碳、矽、碳化矽、鍺、或者該些半導體彼此或與一種上述之金屬之任意組合。

使用壓縮裝置1020之電極1015係為可動。沿箭頭1025之方向轉動壓縮裝置1020，致使與容器1005之一螺紋孔齒合之螺紋1030沿箭頭1035之方向移動。壓縮裝置1020係與移動中之電極1015相連。壓縮裝置1020將電極1015推向或推離電極1010。

將材料1040置於電極1010、1015之間。如上所述，材料1040隨著電極1015移向電極1010而被壓縮。材料1040允許電流流動於電極1010、1015之間，並主導可調元件1000之電性。材料1040之壓縮會改變電性。

經壓縮裝置1020所建立之電極1010、1015之連接1050，係使電路中之可調元件1000被連接作為如第4圖之 可調元件420。

於一些實施例中，材料1040包括粉末狀磁鐵礦。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦為電極1010、1015之間的唯一材料。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與液體混合。該液體可為礦物油、合成油、液態電解質、或半固態電解質。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與其它粉末狀材料混合。其它粉末狀材料可包含鑽石或石墨之碳、石英、藍寶石、綠寶石、金、銅、銀、鉑、鈀、鎳、鉬、鋁、二硫化鉬、二硫化鈦、氧化矽、金剛砂、粉末狀稀土磁性材料、或與本發明實施例相容之任何其他粉末狀材料。該材料可為結晶體、多晶體、或非結晶體之任一形式。舉例來說，該材料1040可包含一半磁鐵礦及一半碳。於一些實施例中，容器1005中並未包含磁鐵礦粉末，僅包含磁鐵礦以外之一或多種上述之粉末狀材料。於一些實施例中，硬化樹脂內之電極間係置有磁鐵礦以及/或者其它粉末狀材料。於其它實施例中，於調整該材料之電性前，可加熱該材料。

除此之外，第11圖係顯示依據示範性實施例之另一可調元件1100。可調元件1100可被用以作為第4圖之可調元件420。可調元件1100包括容器1105。容器1105之每一末端係置有電極1110、1115。如第11圖所示，第9及10圖之壓縮裝置920或1020係由不同的壓縮裝置取代，如壓電致動器1145。壓電致動器1145可被置於電極1115及容器1105內部之間，用以將電極1115推向或推離電極1110。另外，磁性致動器可用來代替壓電致動器1145。係將磁性致動器置於電極1115及容器1105內部之間，用以將電極1115推向或推離電極 1110。於又一實施例中，永久磁鐵可用來代替壓電致動器1145。係將永久磁鐵置於電極1115及容器1105內部之間。藉由致動器，可將第二永久磁鐵置於容器之外，用以吸引或排斥容器內部之永久磁鐵，進而將電極1115推向或推離電極1110。

於一些實施例中，其中一電極，如第10圖所示之電極1110，於容器1105內部及電極1110之間係具有彈簧1150。彈簧1150對電極1110背面施壓，將電極1110推向電極1115。電極1110及1115之間的材料1140因彈簧1150而使其壓縮之調整更加可靠。

電極1110、1115可由銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、氫氧化亞鎳、或上述之任意組合或與本發明之實施例相容之任何其他金屬製成。該電極可由一或多種上述之金屬形成，然後以第二種上述金屬塗層。電極極1110、1115亦可由半導體材料製成，如鑽石或石墨形式之碳、矽、碳化矽、鍺、或者該些半導體彼此或與一種上述之金屬之任意組合。

經壓縮裝置1120所建立之電極1110、1115之連接1155，係使電路中之可調元件1100被連接作為如第4圖之可調元件420。

於一些實施例中，材料1140包括粉末狀磁鐵礦。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦為電極1110、1115之間的唯一材料。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與液體混合。該液體可為礦物油、合成油、液態電解質、或半固態電解質。於一些 實施例中，粉末狀磁鐵礦與其它粉末狀材料混合。其它粉末狀材料可包含鑽石或石墨之碳、石英、藍寶石、綠寶石、金、銅、銀、鉑、鈀、鎳、鉬、鋁、二硫化鉬、二硫化鈦、氧化矽、金剛砂、粉末狀稀土磁性材料、或與本發明實施例相容之任何其他粉末狀材料。該材料可為結晶體、多晶體、或非結晶體之任一形式。舉例而言，該材料1140可包含一半磁鐵礦及一半碳。於一些實施例中，容器1105中並未包含磁鐵礦粉末，僅包含磁鐵礦以外之一或多種上述之粉末狀材料。於一些實施例中，硬化樹脂內之電極間係置有磁鐵礦以及/或者其它粉末狀材料。於其它實施例中，於調整該材料之電性前，可加熱該材料。

可使用致動器來構成另一致動系統，用以轉動壓縮裝置1020(第10圖)來壓縮粉末。可能的致動器包含步進馬達或齒輪馬達，用以轉動壓縮裝置1020。

第12圖係顯示依據實施例之可調元件1200。可調元件1200可被用以作為第4圖之可調元件420。可調元件1200包括容器1205。容器1205之每一末端係置有電極1210、1215，且具有壓縮裝置1220。如第12圖所示，將線圈1245捲繞於容器1205上。電流能夠流過線圈1245，從而於容器1205之磁鐵礦粉末材料1240內產生磁場。由電流及線圈1245所產生之額外磁場導致粉末被磁化。相較於未磁化之磁鐵礦粉末，磁化過之磁鐵礦粉末具有不同之電感特性。因此，電流通過線圈1245後會改變可調元件之電感特性。進一步，磁化過之磁鐵礦粉末顆粒會被其他磁化過之磁鐵礦粉末顆粒所吸引，進而壓縮粉末。此壓縮會改變可調元件之電阻及電容。除此之外，可由外 部電磁鐵或永久磁鐵來產生磁場，而非使用線圈1245。可調整永久磁鐵或電磁鐵之位置，以改變通過可調元件之磁場強度及方向。進一步，能夠使用通過電磁鐵之電流來調整磁場強度。

可使用致動器來構成致動系統，用以轉動壓縮裝置1220來壓縮粉末。可能的致動器包含步進馬達或齒輪馬達，用以轉動壓縮裝置1220。接線445所提供之功率因數測量單元410之信號係用以控制步進馬達或齒輪馬達。

因此，藉由調整一或多種電極1210、1215之間的粉末壓縮方式或通過線圈1245之電流，即能改變可調元件之電感、電容及電阻。因此，調整單元405可被調整用以校正與電源線440相連之負載的功率因數。接線445所提供之功率因數測量單元410之控制信號可用以控制壓縮磁鐵礦粉末材料1240所用之任何致動器，或控制通過線圈1245之電流。

可將線圈1245結合上述之第9-11圖之任何實施例。進一步，當容器不具有其他調整裝置且裝有粉末狀材料1240時，可於其周圍形成線圈1245。

經壓縮裝置1220所建立之電極1210、1215之連接1250，係使電路中之可調元件1200被連接作為如第4圖之可調元件420。

於一些實施例中，材料1240包括粉末狀磁鐵礦。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦為電極1210、1215之間的唯一材料。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與液體混合。該液體可為礦物油、合成油、液態電解質、或半固態電解質。於一些實施例中，粉末狀磁鐵礦與其它粉末狀材料混合。其它粉末狀 材料可包含鑽石或石墨之碳、石英、藍寶石、綠寶石、金、銅、銀、鉑、鈀、鎳、鉬、鋁、二硫化鉬、二硫化鈦、氧化矽、金剛砂、粉末狀稀土磁性材料、或與本發明實施例相容之任何其他粉末狀材料。該材料可為結晶體、多晶體、或非結晶體之任一形式。舉例來講，該材料1240可包含一半磁鐵礦及一半碳。於一些實施例中，容器1205中並未包含磁鐵礦粉末，僅包含磁鐵礦以外之一或多種上述之粉末狀材料。於一些實施例中，硬化樹脂內之電極間係置有磁鐵礦以及/或者其它粉末狀材料。於其它實施例中，於調整該材料之電性前，可加熱該材料。

於一些實施例中，係將磁鐵礦粉末、或粉末混合物置於容器中，如容器905、1005、1105、1205。當填充容器時，磁鐵礦粉末、或粉末混合物易受磁場影響。磁場係由線圈產生，如線圈1245、外部電磁鐵、或永久磁鐵。於一些實施例中，在磁場作用下，藉由上述之其中一種方法來壓縮磁鐵礦粉末、或粉末混合物。於其它實施例中，移除磁場之後，藉由上述之其中一種方法來壓縮磁鐵礦粉末或粉末混合物。於另一實施例中，於壓縮之前，係將磁場施加於磁鐵礦粉末或粉末混合物。

於一些實施例中，磁鐵礦粉末、或粉末混合物與樹脂混合，如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、縮醛樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯。係將粉末樹脂混合物置於容器中，如容器905、1005、1105、1205。接著使用上述之壓縮裝置其中之一來壓樹脂粉末，直至實現複合粉末及樹脂之一或多個所需電性。當複合粉末及樹脂之電性實現時，該樹脂係被固化。該樹 脂係可為熱活化樹脂、光活化樹脂、或藉由混合樹脂之兩種或更多成分來活化之樹脂。當容器中之樹脂已使用適當方法加以固化時，便能夠用該可調裝置。

於一些實施例中，可將未固化之粉末樹脂混合物置於磁場，用以實現複合粉末及樹脂之所需電性。藉由纏繞於容器之線圈、外部電磁鐵、或永久磁鐵，可將磁場施加於容器905、1005、1105、1205之粉末樹脂混合物。磁場可單獨、或配合壓縮被施加。於樹脂固化之前以及/或者期間，可施加磁場。

於一些實施例中，該樹脂為非黏彈性之硬材，而於其它實施例中，該樹脂為黏彈性材料且於固化時易於變形。於一些實施例中，該樹脂係由彈性材料取代，如橡膠或矽樹脂。

磁鐵礦係為具導電性之鐵氧化物，室溫下之導電率(conductivity)為2.5x10⁴ Ωm^-1，且亦為亞鐵磁(ferrimagnetic)。於粉末形式下，通過磁鐵礦粉末之電流(flow of electricity)係取決於磁鐵礦粉末之填充方式(packing)。鬆散之填充因電流需通過該粉末顆粒之間而使電流減少。混合其它粉末狀材料以及/或者油或電解質可調整導電率。

流經磁鐵礦粉末之電流會產生磁場，係與磁鐵礦之磁化(magnetization)耦合，亦導致磁鐵礦粉末顆粒之移動。磁鐵礦顆粒之移動亦會改變導電率。流經粉末之電流與粉末之磁化相互作用下，會增加可調元件之電感。當混合其他粉末狀材料及磁鐵礦時，流經可調元件之電流及磁鐵礦之磁化兩者之間的耦合亦會被改變，從而改變電感。

並非形成粉末狀材料之所有顆粒都必須為電性連接。舉例來說，當正確壓縮粉末時，大部分粉末狀材料係被連接至電極910、915其中之一，而非被電性連接至電極910、915兩者。連接至一電極之粉末係與連接至另一電極之粉末相近，從而於粉末內形成電容器。粉末之壓縮及粉末之組成(composition)可改變可調元件之電容。

因此，藉由改變粉末之壓縮方式及組成，能夠調整可調元件所具有之特性，包含電感、電容、及電阻。這使得欲進行調整之可調元件可以調整可調元件之電容、電阻、及電感，用以校正負載之功率因數。

再者，當磁鐵礦被壓縮時其特性係取決於磁鐵礦材料之通過電流及跨電壓之過往記錄。舉例而言，流經磁鐵礦之電流會產生磁場。。磁場磁化磁鐵礦粉末，使顆粒相吸。粉末顆粒之相吸使磁鐵礦粉末之電阻率(resistivity)下降。電阻率下降導致更多電流通過及更多磁化，使得粉末中之顆粒更加互相吸引，又再次使電阻率下降。因此，於正確條件下，磁鐵礦粉可具有非線性特性。當電流被移除時，根據粉末之組成，該粉末可能放鬆至其原始狀態，或保持於下降之電阻狀態。

當磁鐵礦粉末於高電阻狀態時，以類似方式，磁鐵礦粉末之高跨電壓可使電阻下降。高電阻狀態之磁鐵礦顆粒與電極之間的電性連接並不好。因此，於其中一電極附近之顆粒其電壓接近於各電極之電壓。具有相反極性之粉末顆粒互相吸引，從而壓縮顆粒粉末之一些體積。已壓縮體積之顆粒粉末其導電率較高。因此，粉末之大跨電壓可迅速地使顆粒粉末具 導電性。當電壓被移除時，根據該粉末之組成，該粉末可能放鬆至其原始狀態，或保持於下降之電阻狀態。

可調元件之特性，即電感、電容及電阻係形成LCR(inductor-capacitor-resistor)濾波器。第13圖係顯示可調元件之等效電路，具有等效電感L、等效電阻R、及等效電容C。該等效電路係形成帶通濾波器，其諧振頻率(resonant frequency)為 且其Q值為

因此，可調元件可被配置用以傳遞諧振頻率約為f ₀及帶寬約為f ₀/Q之特定頻帶(band of frequencies)，並用以抑制其它頻率。如上所述，藉由壓縮可調元件之粉末材料或係將磁場施加於可調元件，可調元件之電感、電容、及電阻都能夠被調整。然而，電感、電容、及電阻值並非為獨立。舉例來講，電阻之調整亦會調整電容及電感。當可調元件之粉末被壓縮及被施加磁場時，則可略微獨立地調整等效電感L、等效電阻R、及等效電容C之值。藉由改變可調元件之壓縮及磁場，亦可調整可調元件之諧振頻率及Q值。因此，可調元件係形成可調濾波器(tunable filter)，可依所需調整其頻率及Q值。這對處理具非線性負載7之功率因數校正特別有用。如上所述，非線性負載會產生電源線頻率之諧波。被反射回電網之電源線頻率之諧波為所浪費之功率。電源線頻率之諧波可於奇數或偶數倍電 源線頻率上。檢測及抑制這些諧波可提高功率因數。功率因數調整器藉由對引起電磁干擾(EMI)之尖波及諧波進行濾波，亦使電磁干擾減少。

第14圖係顯示使用可調元件1405來提高功率因數之系統1400，其藉由對相連於電源線1412之負載1410所產生之諧波進行濾波。可調元件1405係被配置，用以具有與電源線頻率相同之諧振頻率。當諧波檢測器1415檢測到諧波時，諧波檢測器1415經由配線1420發送信號，用以調整可調元件之Q值來抑制諧波。

舉例來說，當並聯於可調元件1405之額外電容或電感使電感顯著增加時，將改變可調元件濾波器之諧振頻率。該負載可具大電感或電容。舉例而言，感應馬達之電感相當大。再者，感應馬達之電感隨著動轉速度及馬達負載而改變。因此，對於感應馬達電感之改變，需不斷地調整可調元件濾波器之諧振頻率f ₀及Q值。若可調元件為任一功率因數調整單元之一部分，如功率因數調整單元405，則可切換功率因數調整單元內之固定電容器與可調元件並聯。從而改變了可調元件濾波器之共振頻率f ₀及Q值。因此，不斷地調整可調濾波器之諧振頻率及Q值，以維持正確的諧振頻率，而不受電路所增加之額外電感或電容影響。

如上所述，粉末之特性可取決於通過可調元件之電流及可調元件之跨電壓之過往記錄。因此，根據電源線上所產生之電壓或電流之特定組合，可配置並改變可調元件之電容、電阻及電感。舉例來講，取決於電源線上所產生之過電壓 或電源線上之尖波，可配置並改變可調元件之共振頻率f0及Q值。

於已正確調整過之可調元件，如可調元件900、1000、1100、1200中，該粉末材料，係包含樹脂或液體中所包裹之粉末，其非線性特性使可調元件適合作為避雷器(surge arresters)或功率尖波移除器(power spike removers)。如上所述，藉由調整可調元件中該粉末材料之組成、可調元件中該粉末材料之壓縮及通過可調元件之磁場，可改變突然導電之可調元件其上之電壓或電流。舉例來說，若RMS之線電壓為110伏特(V)，則峰值電壓為156伏特。已正確調整過之可調元件可於170伏特突然導電。於此情況下，170伏特以上之線電壓其上之任何尖波會使可調元件突然導電，且能量會耗散於可調元件中，而非置於可調元件之後的任何負載設備。

第15圖係顯示使用可調元件作為避雷器之系統1500。係將避雷器1505跨接於電網及負載1510之間的電源線1512。電源線1512之尖波1520使可調元件1505之粉末材料導電，從而使尖波之能量會耗散於可調元件中，而非負載1510。

於一些實施例中，可調元件1505係被配置用以作為可重置之避雷器。當電源線1512發生突波(surge)時，可調元件1505係被配置用以增加可調元件1505中粉末材料之導電率。突波之後，可調元件保持其增加之工作狀態。舉例而言，當電源線1512之功率降至為0持續一段時間時，或者，因永久磁鐵之接近或移除而使外部磁場穿透可調元件或自可調元件移除時，可調元件1505係被配置用以恢復至原始導電率。

於可調元件中，磁鐵礦粉末之磁性可將可調元件作為變壓器核心之一部分。第16圖係顯示併入可調元件1610之變壓器1605。可調元件1610形成變壓器之磁場核心，其中，核心之磁電路係由磁性元件1615完成。將主要及次要繞組1620、1625捲繞於變壓器1605之核心。如上所述，當可調元件被壓縮、於其上施加磁場、電壓、或電流時，會改變可調元件之磁性。如此一來，可調元件可被用以改變變壓器1605核心之導磁率(magnetic conductivity)，因此，改變變壓器之主要及次要繞組1620、1625兩者之間的耦合。於一些實施例中，如第16圖所示，係將主要及次要繞組1620、1625捲繞於可調元件1610上。於其它實施例中，係將主要繞組1620以及/或者次要繞組1625捲繞於磁性元件1615上。於一些其它實施例中，如第16圖所示，係將可調元件1610跨接於與主要繞組連接之電源線1630。因此，可調元件1610可被配置用以吸收電源線1630上之尖波，如上述之關於突波之吸收，以及/或者用以改變變壓器核心之磁性，以減少傳輸至次要1625之功率量。此外，可將可調元件1610跨接於次要繞組1625及輸出電源線1635，用以檢測次級繞組1625上之尖波。可調元件1610可被配置用以吸收電源線1635上之尖波，以及/或者用以改變變壓器核心之磁性，以減少傳輸至次要1625之功率量。

於一些實施例中，可調元件1610係被配置用以作為可重置之避雷器。當電源線1630發生突波時，可調元件1610係被配置用以減少核心變壓器1605之導磁率。舉例而言，當電源線1630之功率降至為0持續一段時間時，或者，因永久 磁鐵之接近或移除而使外部磁場穿透可調元件或自可調移除時，可調元件1610係被配置用以恢復至原始之激磁電感(magnetic inductance)。

於可調元件中，磁鐵礦粉末之磁性可將可調元件作為電動馬達核心之一部分。第17圖係顯示併入可調元件1710之電動馬達1705剖面圖。電動馬達係包括定子1715及轉子1720。轉子繞著軸1725旋轉，並包括磁場核心1730與電性繞組1731。定子所包括之磁場核心係包含磁性元件1735及1736、可調元件1710、及磁性元件1736上所捲繞之定子線圈1740。可調元件1710形成核心磁電路之一部分磁場核心，其中，核心磁電路係由磁性元件>及核心1730完成。如上所述，當可調元件被壓縮、於其上施加磁場、電壓、或電流時，會改變可調元件之磁性。如此一來，可調元件可被用以改變馬達1705核心之導磁率，從而改變定子1715及轉子1720兩者之間的耦合。於一些實施例中，如第17圖所示，一部分定子1715係由可調元件1710形成。於其它實施例中，一部分轉子核心1730係由可調元件形成。於一些其它實施例中，係將可調元件1710跨接於定子線圈1740之供電源。因此，可調元件1710可被配置用以吸收定子線圈1740上之尖波或補償電動馬達1705之功率因數。

磁鐵礦粉末之磁性使可調元件被用以作為可變電容器。如上所述，藉由改變磁鐵礦粉末之壓縮量或施加於磁鐵礦粉末之磁場，便能夠改變可調元件之電性。所改變之電性係為可調元件之總電容之變化。因此，上述之可調元件可被實現 為可變電容。

亦可將可調元件結合電容器，使電容器之功能就像電池，以限制已充電電容器之放電量。第18圖係顯示依據示範性實施例之使用可調元件與電容器之電路圖。如第18圖所示，第一可調元件1810及第二可調元件1820係被連接至電容器1820。第一可調元件1810係被連接至電容器1820之第一端，而第二可調元件1812係被連接至電容器之第二端。電容器1820亦被連接至一輸入端(未圖示)，如電源。當電容1820存在電位差時，便將能量儲存於電容之電場中。電容中所儲存之能量能夠被釋放，不過幾乎為瞬間釋放。藉由將可調元件1810、1812連接至電容，能夠放慢能量之釋放，且負載1805可從電容1820接收能量。可調元件1810、1812可具有近乎無限之可調阻抗。藉由調整可調元件1810、1812之阻抗，便能夠控制提供至負載1805之能量。

第19圖係顯示依據示範性實施例之可調元件1900。可調元件1900可被用以作為第18圖之可調元件1810或1812，且可被配置用以於使用電容器之情況下操作。可調元件1900包括容器1905。容器1905可由任何非導電材料製成，如尼龍、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、氧化鋁(alumina)、玻璃、樹脂、玻璃纖維樹脂、酚醛塑料、或與本發明實施例相容之任何其他絕緣材料。容器1905具有電極1910、1915，係被置於容器之每一末端。於一些實施例中，電極1910、1915均為固定。於其它實施例中，其中一電極為固定，而另一電極為可動。於另一些實施例中，電極1910、1915 均為可動。於一些實施例中，其中一電極，如第19圖所示之電極1910，於容器1905內部及電極1910之間係具有彈簧1945。彈簧1945對電極1910背面施壓，將電極1910推向電極1915。電極1910及1915之間的材料1940因彈簧1945而使其壓縮之調整更加可靠。

電極1910、1915可由銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、氫氧化亞鎳、或上述之任意組合或與本發明之實施例相容之任何其他金屬製成。該電極可由一或多種上述之金屬形成，然後以第二種上述金屬塗層。電極1910、1915亦可由半導體材料製成，如鑽石或石墨形式之碳、矽、碳化矽、鍺、或者該些半導體彼此或與一種上述金屬之任意組合。於一些實施例中，電極1910、1915由相同材料製成。於其它實施例中，電極1910、1915由不同材料製成。

使用壓縮裝置1920之電極1915係為可動。沿箭頭1925之方向推拉壓縮裝置1920，致使壓縮裝置1920沿箭頭1925之方向滑過容器1905之一孔。壓縮裝置1920係與移動中之電極1915相連，並將移動中之電極1915推向或推離電極1910。

將材料1940置於電極1910及1915之間。材料1940隨著電極1915移向電極1910而被壓縮。可以上述之任何方法執行材料1940之壓縮，像是螺釘、壓縮裝置、或致動器。材料1940允許電流流動於電極1910、1915之間，並主導可調 元件1900之電性。材料1940之壓縮會改變電性。

經壓縮裝置920所建立之電極910、915之連接950，係使電路中之可調元件900被連接作為如第18圖之可調元件1810、1812。

可調元件1900之壓縮材料係為複數之小鋁珠(aluminum beads)。可將鋁珠塗上絕緣塗層，如矽或具有絕緣特性之任何其他類型之材料。於上述之一些實施例中，係將磁鐵礦稱為材料1940。可將磁鐵礦、或類似材料與鋁珠混合，或者可刪除磁鐵礦。

藉由機械壓縮，鋁珠能夠改變可調元件1900之電性。然而，上述之任何壓縮技術即能夠動態地改變鋁珠之電性。可調元件1900包括上述之鋁珠，且可被連接至任何尺寸之電容器，從電容非常小之電容器到電容非常大之電容器，如超級電容器。

表1係顯示與上述之功率因數調整單元405類似之功率因數調整單元之測試結果。用於測試之功率因數調整單元係為手動版本，其中，手動地切換固定電容器，如電容器415，及可調元件，如可調元件420，之開關，用以校正功率因數。進一步，用於測試之功率因數調整單元具有可調元件，係藉由壓縮可調元件之純磁鐵礦粉末來手動調整。功率因數調整單元之負載係為Marathon^TM之1馬力(hp)之感應馬達。有負載及無負載之感應馬達其運行電壓均為241伏特(V)。調整單元設定係對應於電容器之電容量及磁鐵礦粉末之壓縮。調整單元設定為零係對應於功率因數調整單元已從電路斷開 (disconnected)。

第20圖係特別顯示結合感應馬達及功率因數調整單元之情況下，調整單元設定與功率因數之關係圖。如第20圖所示，當感應馬達運行於有負載或無負載之情況下，明顯地提高了功率因數。特別是，可將調整單元設定於60及70之間，以將無負載馬達之功率因數最大化至0.64，並將有負載馬達之功率因數增至近0.9。

第21圖係特別顯示使用功率因數調整單元之節省百分比。對無負載馬達而言，功率因數調整單元之節省百分比高達74%。

表2係顯示與取得表1結果所使用之功率因數調 整單元類似之功率因數調整單元之測試結果。功率因數調整單元之負載係為Marathon^TM之½馬力(hp)、115伏特(V)、60赫茲(Hz)。

對無負載馬達及有負載馬達而言，功率因數調整單元之節省百分比高達70%及36%。再者，對有負載及無負載馬達而言，功率因數調整單元之功率因數均為1。

表3係顯示與取得表1結果所使用之功率因數調整單元類似之功率因數調整單元之測試結果。功率因數調整單元之負載係為Marathon^TM之1馬力(hp)、115/230伏特(V)、60赫茲(Hz)。

對有負載馬達及無負載馬達而言，功率因數調整單元之節省百分比高達51%及41%。再者，對有負載馬達而言，功率因數調整單元之功率因數為1。

表4係顯示獨立測試公司使用功率因數調整單元來結合1/3馬力(hp)感應馬達所得之上述測試結果驗證。感應馬達係為運行於1,762RPM之115伏特(V)、60赫茲(Hz)之馬達。致能功率因數調整單元會使馬達之電流消耗下降2.3安培(A)，即節省了44%。

上述係為示範性實施例。對所屬技術領域中具有通常知識者而言，可用許多替代組件及實施例來取代本文所述之特定例子，且仍屬於本發明之範疇。

300‧‧‧系統

305‧‧‧負載

307‧‧‧功率因數調整器

310‧‧‧功率因數調整單元

315‧‧‧功率因數測量單元

320‧‧‧輸入線

Claims (67)

1. 一種功率因數調整器，包括：一功率因數測量單元，係被配置用以測量一輸入線至負載之功率因數，並根據所測量到之功率因數產生一功率因數校正信號；以及一功率因數調整單元，係被連接至該功率因數測量單元，包括：一固定電容器，係與一第一開關裝置串聯；以及具有一可變電容之一可調元件，係與該固定電容器並聯且與一第二開關裝置串聯，其中，對應於該功率因數校正信號，藉由調整可調元件之電容或藉由切換該第一及第二開關裝置來調整該功率因數調整單元之總電容。
2. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，其中，該功率因數測量單元藉由計算該輸入線之一取樣電流及一取樣電壓之一相位角、根據所計算之電流相位角及所計算之電壓相位角之間的差值來計算一相差角度、及計算該相差角度之餘弦值，用以測量該輸入線之功率因數。
3. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，其中，該功率因數測量單元藉由對輸入線之電流及電壓進行取樣、將每一取樣點之取樣電流及取樣電壓相乘、將相乘之電流及電壓取平均值以決定實際功率、及將所計算之實際功率除以一視在功率，用以測量該輸入線之功率因數。
4. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，其中，該可調元件包含粉末狀磁鐵礦，且藉由壓縮該粉末狀磁鐵礦 及將磁場施加於該粉末狀磁鐵礦來調整該可調元件之電容。
5. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，其中，來自於該功率因數測量單元之該信號係用以知會功率因數調整單元增加或減少功率因數測量單元之總電容。
6. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，進一步包括：一第一熔絲，係與該第一開關裝置及該固定電容器串聯，用以保護該固定電容器免受電流驟增之破壞。
7. 如申請專利範圍第6項所述之功率因數調整器，進一步包括：一第二熔絲，係與該第二開關裝置及該可調元件串聯，用以保護該可調元件免受電流驟增之破壞。
8. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，其中，該第一開關裝置係選自於下列所組成群組之其一：機械開關、磁簧繼電器開關、具有螺線管致動器之機械開關、具有電動致動器之機械開關、電晶體、閘流體，三端雙向可控矽開關元件、及固態繼電器。
9. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，該第二開關裝置係選自於下列所組成之群組：機械開關、磁簧繼電器開關、具有螺線管致動器之機械開關、具有電動致動器之機械開關、電晶體、閘流體，三端雙向可控矽開關元件、及固態繼電器。
10. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，其中，該固定電容器包括複數之具有可變電容之電容器，各自地與該可調元件並聯，並將該等電容器各自與一開關裝置串聯。
11. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，進一步包括：一調整旋鈕，係直接相連於該可調元件，用以機械式地調整該可調元件之電容。
12. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，進一步包括：一電子調整電路，供應信號至一致動器，用以機械式地調整該可調元件之電容。
13. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，進一步包括：一顯示器，係顯示用來指示安培、伏特、瓦數之讀數及功率因數之讀數。
14. 如申請專利範圍第1項所述之功率因數調整器，進一步包括：一監測裝置，係被配置用以監測由負載所汲取之電壓、安培、及瓦數，並確認由負載所汲取之電壓、安培、及瓦數是否於一可接受範圍內；以及一通訊裝置，係被配置用以於所監測之電壓、安培、及瓦數未於可接受範圍內時發送一訊息。
15. 一種可調元件，包括：一容器，係由非導電材料組成； 一第一電極，係被置於該容器中且於該容器之第一端，其中，該第一電極於該容器內係為可動；一第二電極，係被置於該容器中且於該容器之第二端；一壓縮材料，係被置於該容器中且於該第一及第二電極之間；與該第一電極連接之一第一連接及與該第二電極連接之一第二連接，用以連接至電路；以及一壓縮裝置，係與該第一電極相連，並將該第一電極推向該第二電極以對該壓縮材料施壓，從而改變該可調元件之電性。
16. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，進一步包括：一彈簧，係被置於該容器之該第二端及該第二電極之間，用以將該第二電極推向該第一電極。
17. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該第一電極係選自於下列所組成之群組：銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、及氫氧化亞鎳。
18. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該第二電極係選自於下列所組成之群組：銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘，鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、及氫氧化亞鎳。
19. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該第一電極包括一半導體材料。
20. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該第二電極包括一半導體材料。
21. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該壓縮材料為粉末狀磁鐵礦。
22. 如申請專利範圍第21項所述之可調元件，其中，該粉末狀磁鐵礦與礦物油、合成油、液態電解質、或半固態電解質混合。
23. 如申請專利範圍第21項所述之可調元件，其中，該粉末狀磁鐵礦與石墨、鑽石、石英、藍寶石、綠寶石、金、銅、銀、鉑、鈀、鎳、鉬、鋁、二硫化鉬、二硫化鈦、氧化矽、金剛砂、或粉末狀稀土磁性材料混合。
24. 如申請專利範圍第21項所述之可調元件，其中，該粉末狀磁鐵礦係被置於硬化樹脂內之電極間。
25. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，藉由使一螺釘固定延伸通過容器之一螺孔來擰緊該壓縮裝置，用以固定該壓縮裝置。
26. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置具有螺紋，係與該容器之該第一端之一螺紋孔齒合，且經由該螺紋孔來轉動該壓縮裝置，致使該壓縮裝置將該第一電極推向該第二電極。
27. 如申請專利範圍第26項所述之可調元件，其中，藉由步進馬達或齒輪馬達來轉動該壓縮裝置。
28. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置為一壓電致動器，係被置於該第一電極及該容器之該第一端之間。
29. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置為一磁性致動器，係被置於該第一電極及該容器之該第一端之間。
30. 如申請專利範圍第15項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置係包括被置於該容器之該第一端及該第一電極之間的一第一永久磁鐵及被置於該容器之外且由一致動器移動之一第二永久磁鐵。
31. 一種可調元件，包括：一容器，係由非導電材料組成；一第一電極，係被置於該容器中且於該容器之第一端；一第二電極，係被置於該容器中且於該容器之第二端；一壓縮材料，係被置於該容器中且於該第一及第二電極之間；與該第一電極連接之一第一連接及與該第二電極連接之一第二連接，用以連接至電路；以及一線圈，係捲繞於該容器上，以於該壓縮材料內產生磁場，從而改變該可調元件之電性。
32. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，進一步包括：一壓縮裝置，係與該第一電極相連，並將該第一電極推向該第二電極以對該壓縮材料施壓，以進一步地改變該可調元件之電性。
33. 如申請專利範圍第32項所述之可調元件，其中，藉由使一螺釘固定延伸通過容器之一螺孔來擰緊該壓縮裝置，用以固定該壓縮裝置。
34. 如申請專利範圍第32項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置具有螺紋，係與該容器之該第一端之一螺紋孔齒合，且經由該螺紋孔來轉動該壓縮裝置，致使該壓縮裝置將該第一電極推向該第二電極。
35. 如申請專利範圍第34項所述之可調元件，其中，藉由步進馬達或齒輪馬達來轉動該壓縮裝置。
36. 如申請專利範圍第32項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置為一壓電致動器，係被置於該第一電極及該容器之該第一端之間。
37. 如申請專利範圍第32項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置為一磁性致動器，係被置於該第一電極及該容器之該第一端之間。
38. 如申請專利範圍第32項所述之可調元件，其中，該壓縮裝置係包括被置於該容器之該第一端及該第一電極之間的一第一永久磁鐵及被置於該容器之外且由一致動器移動之一第二永久磁鐵。
39. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，進一步包括：一彈簧，係被置於該容器之該第二端及該第二電極之間，用以將該第二電極推向該第一電極。
40. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，其中，該第一電極係選自於下列所組成之群組：銅、金、銀、鈀、鉑、釕、 鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、及氫氧化亞鎳。
41. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，其中，該第二電極係選自於下列所組成之群組：銅、金、銀、鈀、鉑、釕、鎳、鐵、鋁、鎢、鈦、鈦亞硝酸鹽、鉭、氮化鉭、鉻、鉛、鎘、鋅、錳、鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、鋰錳氧化物、及氫氧化亞鎳。
42. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，其中，該第一電極包括一半導體材料。
43. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，其中，該第二電極包括一半導體材料。
44. 如申請專利範圍第31項所述之可調元件，其中，該壓縮材料為粉末狀磁鐵礦。
45. 如申請專利範圍第41項所述之可調元件，其中，該粉末狀磁鐵礦與礦物油、合成油、液態電解質、或半固態電解質混合。
46. 如申請專利範圍第41項所述之可調元件，其中，該粉末狀磁鐵礦與石墨、鑽石、石英、藍寶石、綠寶石、金、銅、銀、鉑、鈀、鎳、鉬、鋁、二硫化鉬、二硫化鈦、氧化矽、金剛砂、或粉末狀稀土磁性材料混合。
47. 如申請專利範圍第41項所述之可調元件，其中，該粉末狀磁鐵礦係被置於硬化樹脂內之電極間。
48. 一種濾波器，包括： 一諧波檢測器，係被配置用以檢測負載所產生之諧波，並於檢測到諧波時發送一信號；以及一可調元件，係與負載並聯，並被配置用以調整該可調元件之Q值來抑制諧波，以對應於該諧波檢測器所發送之信號。
49. 如申請專利範圍第48項所述之濾波器，其中，該可調元件被配置用以具有與電源線頻率相同之諧振頻率。
50. 如申請專利範圍第48項所述之濾波器，其中，該可調元件藉由壓縮磁鐵礦粉末來調整Q值。
51. 如申請專利範圍第48項所述之濾波器，其中，該可調元件藉由將磁場施加於磁鐵礦粉末來調整Q值。
52. 一種電路，包括：一電容器；一第一可調元件，係被連接至該電容器之第一端，並被配置用以藉由壓縮該第一可調元件內之一壓縮材料來調整該第一可調元件之電性；以及一第二可調元件，係被連接至該電容器之第二端，並被配置用以藉由壓縮該第二可調元件內之一壓縮材料來調整該第二可調元件之電性，其中，該第一及第二可調元件調整其電性，以控制從該電容器至負載之放電。
53. 如申請專利範圍第52項所述之電路，其中，該第一可調元件內之該壓縮材料及該第二可調元件內之該壓縮材料為複數之鋁珠。
54. 如申請專利範圍第53項所述之電路，其中，係將該鋁珠塗上絕緣材料。
55. 如申請專利範圍第54項所述之電路，其中，該絕緣材料為矽。
56. 如申請專利範圍第52項所述之電路，其中，該可調元件包括：一容器，係由非導電材料組成；一第一電極，係被置於該容器中且於該容器之第一端，其中，該第一電極於該容器內係為可動；一第二電極，係被置於該容器中且於該容器之第二端；該壓縮材料，係被置於該容器中且於該第一及第二電極之間，其中，該壓縮材料為複數之鋁珠；一第一連接，係被連接至該第一電極，用以連接至電路；一第二連接，係被連接至該第二電極，用以連接至電路；以及一壓縮裝置，係與該第一電極相連，並將該第一電極推向該第二電極以對該壓縮材料施壓。
57. 一種功率因數調整方法，包括：藉由一功率因數測量單元來測量一輸入線至負載之功率因數；根據所測量到之功率因數，該功率因數測量單元產生一功率因數校正信號；由一功率因數調整單元接收該功率因數校正信號，該功率因數調整單元具有一固定電容器，係與一可調元件並聯； 對應於該功率因數校正信號，切換與該固定電容器串聯之一第一開關裝置，用以調整該功率因數調整單元之電容；以及對應於該功率因數校正信號，調整具有一可變電容之該可調元件之電性，以進一步地調整該功率因數調整單元之電容。
58. 如申請專利範圍第57項所述之功率因數調整方法，其中，藉由壓縮該可調元件內之一壓縮材料來調整該可調元件之電性。
59. 如申請專利範圍第58項所述之功率因數調整方法，其中，該壓縮材料為粉末狀磁鐵礦。
60. 如申請專利範圍第59項所述之功率因數調整方法，其中，該壓縮材料為複數之鋁珠。
61. 如申請專利範圍第57項所述之功率因數調整方法，其中，藉由改變該可調元件周圍線圈中之電流量來調整該可調元件之電性。
62. 一種功率因數調整單元，包括：至少一固定電容器，係與一開關裝置串聯；以及具有一可變電容之一可調元件，係與該固定電容器並聯，其中，藉由調整該可調元件之電性來調整該功率因數調整單元之總電容。
63. 如申請專利範圍第62項所述之功率因數調整單元，其中，藉由壓縮該可調元件內之一壓縮材料來調整該可調元件之電性。
64. 如申請專利範圍第63項所述之功率因數調整單元，其中，該壓縮材料為粉末狀磁鐵礦。
65. 如申請專利範圍第64項所述之功率因數調整單元，其中，該壓縮材料為複數之鋁珠。
66. 如申請專利範圍第62項所述之功率因數調整單元，其中，藉由改變該可調元件周圍線圈中之電流量來調整該可調元件之電性。
67. 如申請專利範圍第62項所述之功率因數調整單元，其中，回應於一信號，藉由切換至少一開關裝置來調整該功率因數調整單元之總電容。