非线性电路功率因数的定义解析

   式中，甲为正弦电压与正弦电流之间的相角差。

    由于整流电路中二极管的非线性，尽管市电输人电压为正弦，但输入电流却发生了相位的变化和波形的严重畸变。因此线性电路的功率因数计算方法不再适用于ac/dc整流一滤波电容电路，即不能再用cosφ来表示功率因数，而应该再加入波形畸变的因素：     

    假设整流一滤波电容电路的输人电压

    是正弦波(有效值为u)，输入电流为非正弦波，其有效值为

   式中 i1——输人电流基波的有效值;

    ir ——输入电流高次谐波有效值。

    这里必须说明的一点是，输人电流中只有基波电流与输入电压同频率，可以向负载输送有功功率，其高次谐波电流与输人电压频率不同，只能产生无功功率(高次谐波不做功，其平均功率等于零)。

    假设基波电流i1，滞后于电压u的相位角为甲，如图1所示。

      图1 基波电流21与电压的相位差

    则市电电网输送到负载上的有功功率p为

    p=ui1cosφ

    市电电网输人的视在功率q为：

    q=u·i

    根据功率因数pf的定义

    式中kd——畸变因数(distortion factor)，表示基波电流相对值(以非正弦波电流有效值i为基值)。

    kφ——位移因数。

    功率因数pf等于畸变因数kd和位移因数kφ的乘积。

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