谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算.docx

谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算.docx

《谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算

谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算

谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算

本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容

易产生谐波，谐波的影响是什么

1谐波的基础知识

（1）什么是基波？

电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz,所以

2基波是50Hz。

（2）什么是谐波？

电力网络中除基波（50Hz）夕卜，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50Hz）的，称为谐波。

电网或电路中，电压产生的谐波为电压谐波；

电流产生的谐波为电流谐波。

（3）谐波有几种？

整数谐波：

指频率为整数（跃1）倍基波频率的谐波，即2、3、4、5、6、7、8、9、10等次谐波。

偶次谐波：

指频率为圆、源、6、8、10等偶数倍基波频率的谐波。

奇次谐波：

指频率为3、5、7、9、11等奇数倍基波频率的谐波。

正序谐波：

谐波次数为3k+1（k为正整数）即4、7、10等次谐波。

负序谐波：

谐波次数为3k-1（k为正整数）即2、5、8等次谐波。

零序谐波：

指频率为3的整数倍基波频率的谐波，例如3、6、9、12、15次谐次。

高频谐波：

指频率为圆耀怨kHz的谐波。

（4）谐波频率如何计算？

谐波频率越谐波次数伊基波频率例：

缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz，苑次谐波频率为7伊50Hz越猿

3缘园Hz等。

（5）哪些设备或电路容易产生谐波？

1）非线性负载，例二极管整流电路（AC/DC）。

2）三相电压或电流不对称性负载。

3）逆变电路（DC/AC）。

4）UPS电源（PC机用），EPS电源（大功率动力用），即不间断电源。

5）晶闸管调压装置或调速电路。

6）电镀设备。

7）电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。

8）电解槽。

9）电焊机（弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊）。

10）电池充电机。

11）变频器（低压或高压变频器）。

12）脉幅调制（PAM）调压电路或者是脉宽调制（PWM）调频电路。

13）谐波的次数与整流电路的相数有关，例三相、六相、十二相、十八相、二十四相，当相数越多并通过移相方式就可

谐波次数及谐波分量减小。

例如采用输入变压器移相技术的单元串联在高压频率器的主电路。

14）开关电源。

15）斩波电路、斩波调速。

16）工频电炉。

17）中频电炉。

18）天车、起重机械。

19）气体放电的照明灯具，例：

节能灯、荧光灯（T5、T8）、金卤灯、钠灯、汞灯、氪灯、氚灯等，使用时都有一定的谐波产生。

20）软起动装置（使用SCR调压）。

（6）谐波电流的方向如何？

谐波电流从负载流向供电变压器直至供电网络，即由终端负载向前级的流入。

（7）谐波的影响是什么？

1）对变压器的影响谐波电流使铜损增加、漏磁增加；谐波电压使铁损增加；谐波功率造成噪声增大、温升提高。

2）对电力电线的影响谐波电流易过载，导致过热、破坏绝缘、集肤效应加大。

3）对电动机的影响谐波电流增加铜损、谐波电压增加铁损，谐波的功率造成机械效率减小，功率因数下降，有效转矩减小。

4）对控制系统的影响电压零点漂移、线电压不平衡、仪表仪器的指示不准，以致控制判断错误，甚至控制系统失控。

5）对通信设备的影响谐波会产生感应电磁场，影响通信质量。

6）对电容器的影响一般大型电动机或低压电网都有无功功率补偿或功率因数补偿，基本都是使用电容器来实现的，因

谐波产生，易使电容器产生过电流、过电压、过温度，造成击穿损坏，原因是谐波电流易发生并联谐振，产生大电流，串联谐振产生过电压，一般电容器运行电流臆1.3倍额定值电流，否则迅速损坏，而谐波电流以5、7、11次为主。

为避免讥波造成淸振血发比电容翳故障般

在电容器前申接适量电服图I人电抗盘日耳亿・

容抗丸牢也町T：

Vi.=6%,此值It对

大于寻千5次的谐波;

\尸7帰3此值针对

大于等于4次的洁波：

l,=l4rS%AC1此值针

对大半等于3次的谐彼£

交盛任意可诬额率

L…\\W

S2交―翼一更电压理变頻器圭空潯收潇ib起就注粵

工屯陥电就（均扎）輛

主r漳嵐浦萍井

L-N

:

丰.帝屯芾门購宙湃

电f发和电卷战柝

CM

电压灌碾电熬波形

<7W

M-V

B93输入及*出电压屯坨飞■>

电压总畸变率二W*和严的nX

100%

电流总畸变率二£2应1弹u页三只

h

HXKl'

inakonci*corn

什叫

innnnnnnnn

WW

rireLn

Til电IS

工』JU/lRJin,r小r”

厂诚uijuu

-.-j..-.-.,pripjjl-hZilki*]ISnrvL,」□血__打叮dhjl

U*]__j~iq,匸尊-.二r：

*T：

丄

trtrxn?

wwirn

罔i电压裂芒变留药竝-出巅匡

«i国内外嵩压变頡嘉的生产厂家矗相关期»

Fit

公同名秣

电路找理

匸包路结构方式

W幣硬用兀"1

输M电压/U

簧用

电压巧1

多电平单死印％,UJ（毎榔、个为1：

亜HT[U）

3-1（1

Ht

富士住蔓安川

电压VS1

第电平单元审莊,以毎柑〕个为壬

1GCT

美国

GK

电压VSI

三电

[优T

3-10

慫国

西门了、

电压VSI

三电平百PWM

HV-JCBTJGCI

J-II）

盍尢利

电圧XI

类同梦宣嫌方式

IGBT

“

中国

先行*凯奇、和徳华隔

电ffivsi

芳电平笊兀串联,以毎fin个为屯

IGK1TLV）

IJH

Tid

凤光

电压、用

多电平单元串联

HJVI

M（J

现代重

电压闿

鑽同貯耀宦方式

KdiillA|

料克韦尔A-B1557型

电脉SI

交-交值变SPWM

CIO

芥6

芙国

罗克韦尔A-B70003

电压CSI

交-交淮变SPWM

^;a

>10

般斯希尔

电压CS1

自换相道变SPUV

Wli

中国

隹灵

电压祁1

二电平宜協制谪出取消变压器

K；HT

3-IG

中国

珥棋

调功事

高压A：

功札交淋舷鬆波個性胡劝迴速

IGB1SCH

3-10

国内外需压变频器的生产厂家及柜关參数

国京

公同名涨

电狀型

匸墮貉拮构方式

逆变盛便用元件愉出电阳於

燙国

电压、闻

多电平麻冗审呱,以毎相叫个勾匸

（GBTGA）

3-1（1

H本

富士・三氨安川

电Hi\Si

多电平胞元串联丄A毎榊；个九匸

IGCT

“

剤却

GK

电压\>1

三电平SPWM

1GCT

3-1（1

慫国

ffiflTABit

电斥\勺

三电平SPUM

HV-ICBT.IGCT

3-10

意大利

安修尔多

电压旳

类同闕宾嫌方式

1CHT

3』

中国

先行曲奇刚德华鬧

电压VSJ

姜电平敝元申联.口毎郴X个为主

IGRTUAI

1-in

中国

凤光

电JK

茅电平单元申联

1GBT

kid

轄国

則代重T

电压VS1

类同妙宣康方式

KibiilA）

3-6

養国

罗克韦尔A-B1557S

电压CS1

交-交.直变迥F

G'JX）

3-6

至国

眾克韦尔A-B70003

电币小1

交-艾+宜变％円训

H3CT

3-10

吳国

磐斯希尔

电压CS1

自换相逆$SPftV

Sili

X

中冈

俭灵

电SV3I

二电平直接高进寄出取消变压H

i（；HT

4IU

中国

科棋

调功率

高玉人功申咬漩调速.W、内协、砌融

1GIH或SCH

3-10

表2常玻成形的涼因

一次电汗

正嵌来巾电网电源

一歐电流

非正歿认小｛秸流存在非线性的二概曽

二次电压

因勺唏VI调制形成线电汗是'狭长矩形波，即IJOW逆变

二次电流

骰女因出叫H闕制但与毂減频率

大「卜仍Jttt知L近正挨渡

］年■■・・；

—II

1;:

;溥泊黠;

=-_n1IJoi^

'Lji

^6不同电压等级爲相幣联两敬禹工產圃

葆相串联单元数

輛电输出电斥/H

变压器二次绕銀个数

3

3

9

5

6

15

a

24

圭Af卄，力攀册厂」USMrUL

Ijuib|!

1riCfvARiL1■hj丹L

冃用的叹n

未加滤波嵇

加滤波霸

电压谐渡光翼

4%

电流谐波眞赶

I7G-

2%

累纯效率（満栽时一；

貝降低仇珊

rrw

■”Wtfv■Ti

仙

>0.95

表「'I不屁疏坤次数下的讷波井析

□脉神

只制不】】门…次谐疚

-M&用12凍冲.并ifl输出滤波誥”这种方室器杵少.虎本低.

电路简单河靠性軒

用腫冲

只剩下I7J9•山0次谐谑

24脉冲

只薊川3,25・・・仏49税谐疲

诸波虽很趴亦/我剛港波器•但结构复叙成本眾可嘉性蔓

如城「

只剰下妇3“朋血次谐疲

H剩下4笹・・期、97次谐披

粘不E交弘蛮频蛊的常诫営壬

变刪类型

TH肚咱

5庆谐渡

7iki6ti

Hlfci肯波

i$次酋at

nefcM

瞅谐技

M次階波

25鮎献

出配谐渡

6艸

窗腐

21

J2.t<

打

6.4

53

4事

-<7

3.2

2.6

门雜冲

IL7

0

u

8.4

h.«

«

0

3

13

0

】L牀冲1叫M

7.4

0

0

6.4

S3

0

0

1」

l.l

0

9单尤申联*車!

£

347

0.01

CJ

0

o

汕3

P

（J

0

诰脉冲GT0

161

L6

WW1

L6

0,7

□konq.

0.4

15

U

0

0

0

（砂楚穎器愉出电压谐建

K-$

1窗図犠期却

⑹池应盾电庾鶴菠

ffl6三魁平变频器施出电压谣渋和懑曲启电压皓丧

87单疋串联參电平掘务曙

蕃7单元串联銭电压血堆八

3亍单.冗电压4N0

线电压2m

4个吊元电用4-X0

线电犀MX）

5牛敢冗电斥4X0

线电压4】60

5个肌冗电陌的0

线电乐6000

5个单冗电压1275

纯电乐ipooo

t・）hH冲护S加谐淀涯JES

壮it

if

■1

（r）PV\\洛述器

9电流郦IB吏■交韦麦电路

J7JL】,11I?

J：

.?

■汗引劭弭也10二礼管X世也博输入条圧乜就

酬卜品IWW硕技柑謁

髙次诸證亍fit埠

唱WWW*BMlcbF

rum

IKJCkftLLL

ca-PVK

卜咙司I55T

ilk

7

】1

E3

]7

23

?

1

35

J7

%*10Q

2J

1百

1.1

0.6

11

IJ

0L4

4

电压B

14

时

1.6

0.7

必

L4

3

二菱F50DHV

男电平单商联

iiw

4.0

It

L8

1.5

L1

IX）

i"?

illl1；：

y-iw2

卫值w

14

LI

画

1」

|N

DJ05

ff±4SK）FII4務电平单元串联

KHlim

4

21

1.8

.■«

1」

ID

IlM

1咼

||.-.

0>

IEH5141W2

NHin

0卅

0.64

0.01

0.1

0.11

IH7

tint

0J2

（I.U

〔1占

A-BR£X-TOOO

itt

r/msjwi.2

先^Hrm

n»

fUfJT

in

酬堆为25卫仮为10

i时

”川.为界」:

仏为y

im

表10沖入公尖旌接盘诰波电流允许佰单住；\

谐液次数磴谱波电流允「惰

竹前电tE/h*^i|r*£raBrtR'VBV

57H1317192325

（J.381062442S2418161412

&10034241613109.07.4離

山10（12G159.37.96出5.44J4」

缶11粋国谐渡吃理标准LI较

申卄了帝吁

拓统中H

/%

偶旳哄

JkV

4

3

1.95

6.611

—吹也力勾3

丁：

ih|

24-“】

当H1舟X

5楙了伙

i®宙

5,K

—

1（}3n

i」次m次

鴻尢科3E

5

4

2

壬33

门本

*

1

们小

血电專忧

M'N

1（1

5

2