变频调速系统中非正弦电流的功率因数

    1．谐波电流的平均功率对于分析非正弦电流的功率因数来说，了解谐波电流的平均功率是至关重要的。在电工基础里，非正弦电流可以通过傅里叶级数分解成许多谐波电流，或者说非正弦电流可以看成是许多谐波电流的合成。    (1)基本分析今以5次谐波电流为例，分析如下：    设：u=Umsinωt    i5=I5msin5ωt则：   (12-6)式中P5-5次谐波功率的平均值(kW)；    i5-5次谐波电流的瞬时值(A)；    I5m-5次谐波电流的振幅值(A)。    式(12-6)表明，5次谐波电流的平均功率为0。可以进一步证明，所有各次谐波电流的平均功率都等于0，或者说谐波电流的功率都是无功功率。    (2)物理意义在5次谐波电流的瞬时功率中，一部分是正功率，另一部分是负功率，并且正功率和负功率的总面积正好相等，故平均功率为0，如6.3节中的图6-12所示。    2．非正弦电流的功率因数    (1)基波电流与电压同相位在基波电流与电压同相位的情况下，上述的位移因数可不必考虑。    非正弦电流的有效值由下式计算：      (12-7)式中I1，I5，I7-基波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的有效值（三相对    称电路中不存在以3为倍数的谐波电流）。    因为非正弦电流的无功功率是由于电流波形发生畸变而形成的，故其功率因数用畸变因数来表述，即      (12-8)式中v-畸变因数。    (2)基波电流与电压不同相  当基波电流的相位与电压相位之间存在相位差时，有：    1)各次谐波电流的平均功率仍为0；    2)基波电流与电压之间因有相位差而产生的位移因数必须考虑。    所以，非正弦电流的功率因数的表达式为    λ=vcosφ    (12-9)