諧波次數(shù)越高幅值越小.docx

n 變頻器的諧波主要集中在開關(guān)頻率整數(shù)倍頻率的附近假設(shè)變頻器的開關(guān)頻率為fs，基波頻率為f1，那么變頻器輸出的諧波主要集中在：ks*fsk1*f1其中：ks=1,2,3,4,5,6,7.k1=1,2,4,5,7.也就是說，諧波集中在開關(guān)頻率整倍數(shù)附近，相鄰兩次諧波之間的間隔與基波頻率有關(guān)。另外，ks越大，相應(yīng)的諧波越小。n 諧波次數(shù)越高，幅值越小基波是50赫茲，諧波就是50*n赫茲，在同樣一個周波內(nèi)，50HZ就是一個正弦波。而諧波就是100、150、200在同樣一個周波內(nèi)100HZ就是說有兩個正弦波，150HZ就是3個正弦波。所以說諧波次數(shù)越高幅值就越小。n 奇次諧波所謂諧波，是指頻率比主要信號頻率（也就是基頻）高的信號，如電網(wǎng)中主要是50Hz的電壓，但是在某些情況下會出現(xiàn)100Hz，150Hz，或者更高的頻率的信號，當(dāng)諧波信號的頻率是基波信號頻率的奇數(shù)倍時（如150是50的三倍，三為奇數(shù)），則稱該諧波為奇次諧波。n 諧波從嚴(yán)格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。從廣義上講，由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波，這時“諧波”這個詞的意義已經(jīng)變得與原意有些不符。正是因?yàn)閺V義的諧波概念，才有了“分?jǐn)?shù)諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說法。諧波產(chǎn)生的原因主要有：由于正弦電壓加壓于非線性負(fù)載，基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負(fù)載有UPS、開關(guān)電源、整流器、變頻器、逆變器等。在電力系統(tǒng)中，諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。由于半導(dǎo)體晶閘管的開關(guān)操作和二極管、半導(dǎo)體晶閘管的非線性特性，電力系統(tǒng)的某些設(shè)備如功率轉(zhuǎn)換器會呈現(xiàn)比較大的背離正弦曲線波形。n 為什么電流諧波以奇次為主在電力系統(tǒng)中諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)負(fù)載時，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產(chǎn)生。諧波頻率是基波頻率的整倍數(shù)，根據(jù)傅立葉分析原理證明，任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區(qū)分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號的為奇次諧波，而2、4、6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時，2次諧波為100Hz，3次諧波則是150Hz。一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統(tǒng)中，由于對稱關(guān)系，偶次諧波已經(jīng)被消除了，只有奇次諧波存在。對于三相整流負(fù)載，出現(xiàn)的諧波電流是6n1次諧波，例如5、7、11、13、17、19等，變頻器主要產(chǎn)生5、7次諧波。n 電力系統(tǒng)中為什么沒有偶次諧波電力系統(tǒng)是由雙向?qū)ΨQ的元件組成的，這些元件產(chǎn)生的電壓和電流具有半波對稱的特性，由于半波對稱特性f(t+(T/2)=-f(t)或f(t-(T/2)=-f(t),偶次諧波被抵消，故電力系統(tǒng)中大多可以不考慮偶次諧波。半波不對稱時，不僅存在奇數(shù)次諧波，偶次諧波、直流分量都存在。電弧爐的2，4次諧波電流也是主要諧波。一般電力電子裝置整流觸發(fā)不理想也會出現(xiàn)偶次，很多大型醫(yī)療器械2次諧波也比較常見。n 諧波次數(shù)越高，危害越大？非線性負(fù)荷產(chǎn)生諧波是有一定規(guī)律的。比如：三相負(fù)荷，是六脈沖的。經(jīng)過計(jì)算它會產(chǎn)生5、7、11、13等階次的諧波，有經(jīng)過諧波量的評估公式In=I1n（In為第n次諧波的電流值，I1為設(shè)備運(yùn)行時的基波電流，n為諧波的階次）通過這個公式可以看出諧波階次越高，諧波的電流值越小。故不是諧波次數(shù)越高，危害越大，而是諧波的分量越多，危害越大。主要是看諧波的畸變率的大小來恒定諧波危害大小。n 諧波的定義在供電系統(tǒng)中，通常是希望交流電壓和交流電流呈正弦波形：頻率有效值正余弦交流電的峰值與振幅相對應(yīng)，而有效值大小則由相同時間內(nèi)產(chǎn)生相當(dāng)焦耳熱的直流電的大小來等效。正余弦交流電峰值與有效值的關(guān)系為：例如，城市生活用電220V表示的是有效值，而其峰值約為311V。正弦電壓施加在線性無源元件電阻、電感和電容上，其電流和電壓分別為比例、積分和微分關(guān)系，仍為同頻率的正弦波。但當(dāng)正弦電壓施加在非線性電路上時，電流就變成非正弦波，非正弦電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降，會使電壓波形也變成非正弦波，同樣，非正弦電壓施加在線性電路上時，電流波形也是非正弦波。對于周期為T=2/的非正弦電壓u（t），一般滿足狄里赫利條件，可分解為如下形式的傅里葉級數(shù)：在該傅里葉級數(shù)中，頻率為1/T的分量為基波，頻率為大于1整數(shù)倍基波頻率的分量為諧波。諧波次數(shù)為諧波頻率和基波頻率的整數(shù)比；n次諧波電壓含有率：諧波電壓含有量：電壓諧波總畸變率：式中Un第n次諧波電壓有效值（方均根值），U1基波電壓有效值。諧波電流就將U換成I，公式、定義與諧波電壓一致。n 頻率周期頻率是表示交流電隨時間變化快慢的物理量。即交流電每秒鐘變化的次數(shù)叫頻率，用符號f表示。它的單位為周/秒，也稱赫茲常用“Hz”表示，簡稱周或赫。例如市電是50周的交流電，其頻率即為f=50周/秒。對較高的頻率還可用千周（kC）和兆周（MC）作為頻率的單位。交流電正弦波1千周（kC）=103周/秒，1兆周（MC）=103千周（kC）=106周/秒例如，我國第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)出的訊號頻率是20.009兆周，亦即它發(fā)出的是每秒鐘變化20.009106次的交變訊號。交流電正弦電流的表示式中i=Asin(t+)中的稱為角頻率，它也是反映交流電隨時間變化的快慢的物理量。角頻率和頻率的關(guān)系為=2