谐波产生(老司机给你科普一下)
(1)谐波的含义
在振动中 ， 认为振动产生的波中具有一定频率和最大振幅的正弦波称为基波 。高于基频的其他小波称为谐波 。
谐波的电力系统定义:将周期性的非正弦电量(电压或电流)用傅里叶级数分解 ， 得到一系列大于电网基频的分量 ， 称为谐波 。
(基波及其表达式)
(基波和2.3.4次谐波)
(混合有2.3.4次谐波的复合波)
(2)谐波的产生
电力系统是由发电、变电、输配电、用电四个环节组成的整体 ， 每个环节都可能产生谐波 。
发电:略...
变电站链接:省略...
输配电环节:略...
用电环节:用电系统中的谐波主要由非线性负载引起 。因为正弦电压被施加到非线性负载 ， 所以基波电流被扭曲以产生谐波 。主要的非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等 。
三次谐波公式:
复合波公式:
(3)非线性设备的含义
简而言之 ， 设备中产生的电流波形是间歇性或突变性的 ， 它不是可以用线性规律运算的连续函数 。一般用傅里叶级数来描述 。
例如:
上图为三相整流电路 ， 整流后的电流波形为阶梯方波 ， 右图为按傅里叶级数展开的频谱 ， 显示五次、七次谐波比例较高 。
另一个例子:
上图为单相整流电路 ， 整流后的电流波形是断续的 ， 右图为傅里叶级数展开的频谱 ， 其中三次谐波比例很高 。
(4)三次谐波电流的特殊性
三次谐波电流主要由单相非线性负载(如荧光灯、节能灯、镇流器等)产生 。).由于其频率特殊 ， 三次谐波对电网中性线造成的后果尤为严重 。三相电网中 ， 基波相位差为120°；三次谐波相位差为360° 。
从下图可以看出 ， 当各相线上的三次谐波电流汇集在零线上时 ， 它们的瞬时值直接同相相相加 ， 因此零线上的三次谐波电流一般是相线上三次谐波电流的3倍左右 ， 甚至大于相线上的基波电流 。
【老司机给你科普一下 谐波的产生】
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