谐波次数越高幅值越小.docx

n 变频器的谐波主要集中在开关频率整数倍频率的附近假设变频器的开关频率为fs，基波频率为f1，那么变频器输出的谐波主要集中在：ks*fsk1*f1其中：ks=1,2,3,4,5,6,7.k1=1,2,4,5,7.也就是说，谐波集中在开关频率整倍数附近，相邻两次谐波之间的间隔与基波频率有关。另外，ks越大，相应的谐波越小。n 谐波次数越高，幅值越小基波是50赫兹，谐波就是50*n赫兹，在同样一个周波内，50HZ就是一个正弦波。而谐波就是100、150、200在同样一个周波内100HZ就是说有两个正弦波，150HZ就是3个正弦波。所以说谐波次数越高幅值就越小。n 奇次谐波所谓谐波，是指频率比主要信号频率（也就是基频）高的信号，如电网中主要是50Hz的电压，但是在某些情况下会出现100Hz，150Hz，或者更高的频率的信号，当谐波信号的频率是基波信号频率的奇数倍时（如150是50的三倍，三为奇数），则称该谐波为奇次谐波。n 谐波从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。谐波产生的原因主要有：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器会呈现比较大的背离正弦曲线波形。n 为什么电流谐波以奇次为主在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。谐波频率是基波频率的整倍数，根据傅立叶分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为100Hz，3次谐波则是150Hz。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。n 电力系统中为什么没有偶次谐波电力系统是由双向对称的元件组成的，这些元件产生的电压和电流具有半波对称的特性，由于半波对称特性f(t+(T/2)=-f(t)或f(t-(T/2)=-f(t),偶次谐波被抵消，故电力系统中大多可以不考虑偶次谐波。半波不对称时，不仅存在奇数次谐波，偶次谐波、直流分量都存在。电弧炉的2，4次谐波电流也是主要谐波。一般电力电子装置整流触发不理想也会出现偶次，很多大型医疗器械2次谐波也比较常见。n 谐波次数越高，危害越大？非线性负荷产生谐波是有一定规律的。比如：三相负荷，是六脉冲的。经过计算它会产生5、7、11、13等阶次的谐波，有经过谐波量的评估公式In=I1n（In为第n次谐波的电流值，I1为设备运行时的基波电流，n为谐波的阶次）通过这个公式可以看出谐波阶次越高，谐波的电流值越小。故不是谐波次数越高，危害越大，而是谐波的分量越多，危害越大。主要是看谐波的畸变率的大小来恒定谐波危害大小。n 谐波的定义在供电系统中，通常是希望交流电压和交流电流呈正弦波形：频率有效值正余弦交流电的峰值与振幅相对应，而有效值大小则由相同时间内产生相当焦耳热的直流电的大小来等效。正余弦交流电峰值与有效值的关系为：例如，城市生活用电220V表示的是有效值，而其峰值约为311V。正弦电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上，其电流和电压分别为比例、积分和微分关系，仍为同频率的正弦波。但当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变成非正弦波，同样，非正弦电压施加在线性电路上时，电流波形也是非正弦波。对于周期为T=2/的非正弦电压u（t），一般满足狄里赫利条件，可分解为如下形式的傅里叶级数：在该傅里叶级数中，频率为1/T的分量为基波，频率为大于1整数倍基波频率的分量为谐波。谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比；n次谐波电压含有率：谐波电压含有量：电压谐波总畸变率：式中Un第n次谐波电压有效值（方均根值），U1基波电压有效值。谐波电流就将U换成I，公式、定义与谐波电压一致。n 频率周期频率是表示交流电随时间变化快慢的物理量。即交流电每秒钟变化的次数叫频率，用符号f表示。它的单位为周/秒，也称赫兹常用“Hz”表示，简称周或赫。例如市电是50周的交流电，其频率即为f=50周/秒。对较高的频率还可用千周（kC）和兆周（MC）作为频率的单位。交流电正弦波1千周（kC）=103周/秒，1兆周（MC）=103千周（kC）=106周/秒例如，我国第一颗人造地球卫星发出的讯号频率是20.009兆周，亦即它发出的是每秒钟变化20.009106次的交变讯号。交流电正弦电流的表示式中i=Asin(t+)中的称为角频率，它也是反映交流电随时间变化的快慢的物理量。角频率和频率的关系为=2