國際電子技術(shù)委員會(huì)(IEC international electrotechnical commission) 制定的有關(guān)電磁兼容(EMC electromagnetic compatibility), 其中與電源有關(guān)的法規(guī)IEC61000-4-13中, 有輸入交流電壓的諧波(harmonic)與間諧波(interharmonics)的測試項(xiàng)目, 是個(gè)較陌生的題目. 一般工程師或測試人員都不太了解何謂交流電壓的諧波與間諧波成份? 測試的目的是什么? 它對電源供應(yīng)器又有什么影響? 此文就針對此議題來做探討.
何謂電壓的諧波(harmoinc)成份?
一般來說, 理想的交流電源應(yīng)是純正弦波形, 但因現(xiàn)實(shí)世界中的輸出阻抗及非線性負(fù)載的原因, 導(dǎo)致電源波形失真, 如(圖一). 若電壓頻率是60Hz, 將失真的電壓經(jīng)傅立葉轉(zhuǎn)換分析后, 可將其電壓組成分解為除了基頻(60Hz)外, 倍頻(120Hz, 180Hz,…..)成份的組合. 其倍頻的成份就稱為諧波: harmonic. 而近年來整流性負(fù)載的大量使用, 造成大量的諧波電流, 也間接污染了市電, 產(chǎn)生電壓的諧波成份. 另外一些市售的發(fā)電機(jī)或UPS本身輸出電壓就非純正弦波, 甚至有方波的情形, 失真情形更嚴(yán)重, 所含諧波成份占了很大的比重.
(更多信息,請下載附檔)
1175157607.pdf
諧波與間諧波電壓成份對電源供應(yīng)器的影響
全部回復(fù)(23)
正序查看
倒序查看
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176270341.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176270360.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
上面是一臺被動(dòng)式PFC的諧波值,在這里我有兩個(gè)問題要問一下,第一個(gè)圖里為什么3次諧波會(huì)超過基波(1次諧波),用傅里葉級數(shù)來分析找不出這種狀況.
第二個(gè)問題是這兒都是奇次諧波以,偶次諧波很小或沒有,根據(jù)電工書里講的傅里葉級數(shù),奇次諧波函數(shù)才只含奇次諧波,那在正弦交流電里,在什么情況下會(huì)成偶次諧波函數(shù)?
希望大家發(fā)表一下看法.謝謝!
0
回復(fù)
@ydzz
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176270341.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176270360.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">上面是一臺被動(dòng)式PFC的諧波值,在這里我有兩個(gè)問題要問一下,第一個(gè)圖里為什么3次諧波會(huì)超過基波(1次諧波),用傅里葉級數(shù)來分析找不出這種狀況.第二個(gè)問題是這兒都是奇次諧波以,偶次諧波很小或沒有,根據(jù)電工書里講的傅里葉級數(shù),奇次諧波函數(shù)才只含奇次諧波,那在正弦交流電里,在什么情況下會(huì)成偶次諧波函數(shù)?希望大家發(fā)表一下看法.謝謝!
1. 若能附上電流波形, 可以更了解實(shí)際狀況. 儀器各階諧波是依據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出來的,用傅立葉級數(shù)無法得到第三階比第一階大是什麼意思?依照附圖一的例子, 方均根RMS值是0.438A, 基本波是0.3464A, 所以其他階數(shù)總合也只有0.2681A, 沒有第三階比第一階大啊? 可能你是看圖的第一階條狀圖比較低產(chǎn)生的誤會(huì)吧 ? 因?yàn)榈谝浑A已經(jīng)有標(biāo)示在 I 1了, 一般條狀圖為了避免第一階太大影響到其他階數(shù)的刻度, 會(huì)將他縮減, 所以上端有個(gè)*符號. 其實(shí)如下圖, 就是第五階120%比第一階大的例子. 只是一般自然界很會(huì)要產(chǎn)生這種波形.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176372024.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
2.到目前為止,幾乎沒有看到是以偶數(shù)階為主的,所有的被動(dòng)PFC方式,幾乎都以消除第3,5,7等奇數(shù)階harmonic為討論對象.一般而言,在半波整流的狀況下, 會(huì)產(chǎn)生偶次諧波. 所以當(dāng)正弦交流中, 若有上下半波週期不對稱下, 應(yīng)是產(chǎn)生偶次諧波的主要來源吧.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176372024.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
2.到目前為止,幾乎沒有看到是以偶數(shù)階為主的,所有的被動(dòng)PFC方式,幾乎都以消除第3,5,7等奇數(shù)階harmonic為討論對象.一般而言,在半波整流的狀況下, 會(huì)產(chǎn)生偶次諧波. 所以當(dāng)正弦交流中, 若有上下半波週期不對稱下, 應(yīng)是產(chǎn)生偶次諧波的主要來源吧.
0
回復(fù)
@michaelzhang
1.若能附上電流波形,可以更了解實(shí)際狀況.儀器各階諧波是依據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出來的,用傅立葉級數(shù)無法得到第三階比第一階大是什麼意思?依照附圖一的例子,方均根RMS值是0.438A,基本波是0.3464A,所以其他階數(shù)總合也只有0.2681A,沒有第三階比第一階大啊?可能你是看圖的第一階條狀圖比較低產(chǎn)生的誤會(huì)吧? 因?yàn)榈谝浑A已經(jīng)有標(biāo)示在I1了,一般條狀圖為了避免第一階太大影響到其他階數(shù)的刻度,會(huì)將他縮減,所以上端有個(gè)*符號. 其實(shí)如下圖,就是第五階120%比第一階大的例子.只是一般自然界很會(huì)要產(chǎn)生這種波形.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/52/1176372024.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">2.到目前為止,幾乎沒有看到是以偶數(shù)階為主的,所有的被動(dòng)PFC方式,幾乎都以消除第3,5,7等奇數(shù)階harmonic為討論對象.一般而言,在半波整流的狀況下,會(huì)產(chǎn)生偶次諧波.所以當(dāng)正弦交流中,若有上下半波週期不對稱下,應(yīng)是產(chǎn)生偶次諧波的主要來源吧.
非常謝謝你,是我看錯(cuò)了,主要是我對這個(gè)儀器不熟,這是一個(gè)朋友問我的,我以前不是用CHROMA來測諧波的,我把你講的說給我朋友聽,他后來說你說的是正確的,我就納悶,3次比基波還要大,還有什么功率因數(shù)而言.
電工書上對偶次諧波函數(shù)(不是偶函數(shù))有個(gè)定義,但我一直弄不懂對開關(guān)電源而言在什么情況下會(huì)有偶次諧波,你說的半波整流是有這種可能,我再推導(dǎo)一下.
電工書上對偶次諧波函數(shù)(不是偶函數(shù))有個(gè)定義,但我一直弄不懂對開關(guān)電源而言在什么情況下會(huì)有偶次諧波,你說的半波整流是有這種可能,我再推導(dǎo)一下.
0
回復(fù)
@amanda09
諧波即電壓或電流的基本頻率的倍數(shù)頻率的成分.任何一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式都可通過傅立葉變換地到一個(gè)固定頻率倍數(shù)(1、2、3....)的項(xiàng)次的和的形式.
謝謝你的回答,現(xiàn)在搞清楚了一點(diǎn),但還是不太深刻.下面幾個(gè)圖給大家參考,也希望大家提出更好理解的說法.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096786.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096911.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241097003.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096786.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096911.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241097003.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 0
回復(fù)
@einfen
謝謝你的回答,現(xiàn)在搞清楚了一點(diǎn),但還是不太深刻.下面幾個(gè)圖給大家參考,也希望大家提出更好理解的說法.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096786.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096911.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241097003.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
正如你右下腳波形所示,那個(gè)不規(guī)則的波形是電流波形,其他的一些規(guī)則的正弦波余弦波合成後即是電流波形,這些正弦波,余弦波並不是毫無關(guān)聯(lián)的,他們(諧波)的頻率是一個(gè)固定頻率(基波)的倍數(shù).而諧波波形柱狀分析圖則表示這些頻率成分波形的比重.基波成分比重越大,表明諧波失真率越小.
0
回復(fù)
@einfen
謝謝你的回答,現(xiàn)在搞清楚了一點(diǎn),但還是不太深刻.下面幾個(gè)圖給大家參考,也希望大家提出更好理解的說法.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096786.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241096911.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/76/1897031241097003.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/77/3283121241404362.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
公式
0
回復(fù)
@amanda09
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/77/3283121241404362.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">公式
很直觀,頂下!!!
0
回復(fù)
