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谐波分析

  • 浏览次数:15637次
  • 颁布功夫:2013/9/18 16:07:05
  • 作者:东升国际官网电气

谐波分析界说

  《电力名词》第二版界说:谐波分析是指将非正弦周期信号按嘎凤叶级数展成一系列谐波,,, ,,,以调查信号中各次谐波的幅值与相角等参量。 。。。。。

      非正弦波里含有大量的谐波,,, ,,,分歧的波形里含有分歧的谐波成份。 。。。。。在倍频器、变频器、涝祺、音响、放大器……分柝各次谐波的散布;;;;;;;;任何干于功夫的周期信号都能发展成傅立叶级数,,, ,,,即无限多个正弦函数和余弦函数的和暗示,,, ,,,这就是谐波分析的过程。 。。。。。
      奇次谐波,,, ,,,指频率为基波频率的3、5、7……倍的谐波;;;;;;;;
      偶次谐波,,, ,,,指频率是基波频率的2、4、6……倍的谐波。 。。。。。
  对f(t)=-f(t+T/2) 的函数(T为函数周期),,, ,,,偶次谐波及直流分量为0;;;;;;;;对f(t)=f(t+T/2) 的函数,,, ,,,奇次谐波为0。 。。。。。

谐波风险

  1、谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,,, ,,,降低了发电、输电及用电设备的效能,,, ,,,大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至产生火警。 。。。。。
  2、谐波影响各类电气设备的正常工作。 。。。。。谐波对电机的影响除引起附加损耗表,,, ,,,还会产朝气械振动、噪声和过电压,,, ,,,使变压器部门严沉过热。 。。。。。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝月废化、寿命缩短,,, ,,,以至败坏。 。。。。。
  3、谐波会引起公用电网中部门的并联谐振和串联谐振,,, ,,,从而使谐波放大,,, ,,,这就使上述1和2的风险大大增长,,, ,,,甚至引起严沉变乱。 。。。。。
  4、谐波会导致继电;;;;;;;;ず妥远爸玫奈笞魑,,, ,,,并会使电气丈量仪表计量不正确。 。。。。。
  5、谐波会对邻近的通讯系统产生滋扰,,, ,,,轻者产生噪声,,, ,,,降低通讯质量;;;;;;;;沉者导致寓所迷失,,, ,,,使通讯系统无法正常工作。 。。。。。

分析步骤

  满足肯定前提(Dirichlet前提)的、以T为周期的功夫的周期函数f(t),,, ,,,在陆续点处,,, ,,,可用下述的三角函数的线性组合(嘎凤叶级数)来暗示:

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  上式称为f(t)的嘎凤叶级数,,, ,,,其中,,, ,,,ω=2π/T。 。。。。。

 

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  n为整数,,, ,,,n>=0。 。。。。。

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  n为整数,,, ,,,n>=1。 。。。。。
  在间断点处,,, ,,,下式成立:
 

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  a0/2为信号f(t)的直流分量。 。。。。。令

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  c1为基波幅值,,, ,,,cn为n次谐波的幅值。 。。。。。c1有时也称1次谐波的幅值。 。。。。。a0/2有时也称0次谐波的幅值。 。。。。。

谐波丈量步骤

  谐波分析是信号处置的一种根基伎俩。 。。。。。在电力系统的谐波分析中,,, ,,,重要选取各类谐波分析仪分析电网电压、电流信号的谐波,,, ,,,该类仪表的谐波分析次数通常在40次以下。 。。。。。
  对于富含谐波的变频器输出的PWM波,,, ,,,其谐波重要集中在载波频率的整数倍左近,,, ,,,当载波频率高于基波频率40倍时,,, ,,,选取上述谐波分析设备,,, ,,,其谐波含量近似蹬宗零,,, ,,,不能满足谐波分析的必要。 。。。。。
  上述场所,,, ,,,当载波频率固按时,,, ,,,谐波的频率领域相对固定,,, ,,,而所需分析的谐波次数,,, ,,,与基波频率亲昵有关,,, ,,,基波频率越低,,, ,,,必要分析的谐波次数越高。 。。。。。通常宜选取宽频带的,,, ,,,运算能力较强、存储容量较大的变频功率分析仪,,, ,,,凭据必要,,, ,,,其谐波分析的次数可达数百甚至数千次。 。。。。。例如,,, ,,,当载波频率为2kHz,,, ,,,基波频率为50Hz时,,, ,,,其40次左右的谐波含量最大;;;;;;;;当基波频率为5Hz时,,, ,,,其400次左右的谐波含量最大,,, ,,,必要分析的谐波次数通常至少应达到2000次。 。。。。。
  同时,,, ,,,选择仪表的同时,,, ,,,还应选择相宜带宽的传感器,,, ,,,由于传感器的带宽将限度进入二次仪表的信号的有效带宽。 。。。。。通常用选择宽频带的电压、电流传感器,,, ,,,如:变频功率传感器。 。。。。。

WP4000变频功率分析仪

变频功率分析仪

变频电量传感器

变频功率传感器

谐波治理

  谐波的治理重要选取无源滤波装置和有源滤波器。 。。。。。   
  1、无源滤波装置重要选取LC回路,,, ,,,并联于系统中,,, ,,,LC回路的设定,,, ,,,只能针对于某一次谐波,,, ,,,即针对于某一个频率为低阻抗,,, ,,,使得该频率流经为其设定的LC回路,,, ,,,达到解除(滤除)某一频率的谐波的主张。 。。。。。LC回路在滤除谐波的同时,,, ,,,在基波对系统进行无功赔偿。 。。。。。这种滤波装置单一,,, ,,,成本低,,, ,,,但不能滤除干净。 。。。。。其重要元件为投切开关、电容器、电抗器以及;;;;;;;;ず徒谠旎芈。 。。。。。   
  2、有源电力滤波器。 。。。。。这种滤波器是用电力电子元件产生一个大幼相称,,, ,,,但方向相反的谐波电流,,, ,,,用以抵销网络中的谐波电流,,, ,,,这种装置的重要元件是大功率电力电子器件,,, ,,,成本高,,, ,,,在其额定功率领域内,,, ,,,准则上能全数滤除干净。 。。。。。


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