低压大功率同步发电机的谐波分析
低压配电室电网谐波分析及治理
合有源滤波器 ， 它由有源滤波器和无 源滤波器及 自 动 控制 系统 组成 。
（ ）无源滤波器 。无源滤波器组成主要 由电容 １ 器、 电抗器、 电阻器串联而成。工作原理及特点：滤 波器并联在含有谐波的电网上 ， 根据需要补偿无功 功 率 和滤 除谐波 。该 滤波 器对 基 波频率 补偿 无功 功
图 １ 动态混合源滤波器 系统
Ａ相无 功 电流 ： ６ ４ ５ ５ ／９ ２— ５ ２＝４ ７Ａ １
变压器供出的总容量 ： 动态混合有源滤波 中无源滤波器的多 目标优化 设计 的主要原则如下 ： （ ）系统的 Ｌ Ｃ参数必须满足不产生 串、 １ 、 并联 谐振的要求 ； （ ）系统运行后 ， ２ 基波无功容量应 满足系统无
功率为 ５０ｋ ５ Ｗ。现场实测技术数据见表 １ 。表 １ 中 的数据表明， 谐波 电流超过 国家标准 ３ 以上。 倍
表１ Ａ、 Ｃ相的主要数据 Ｂ、
（ ）动态混合有源滤波器。动态有源滤波器性 ３ 能优越 ， 但价格高 ， 无源滤波器虽然存在一定缺点 ， 但价格优势明显， 两者有机结合 ， 则会在技术、 价格、 性能指标、 工作效率等方面有明显的优势。无源滤 波器和有源滤波器容量 比例 ， 取决于负载的种类 、 补
互 相抵 消 。
１ 低 压配 电室技术数据测量
测试工具 为 Ｆ Ｌ Ｅ ４ Ｂ型 电能质 量分析 仪。 Ｕ Ｋ ３
测 试对 象 为变 压 器 （ １ Ｓ０一Ｍ 一１０ ／０型 号 ，０ ０ ００１ １０
ｋ Ａ， ／ ． Ｖ， Ｙ ｌ ） Ｖ １ ０ ４ｋ Ｄ ｎ１ 。非线性 负 载共计 ６台， ０
偿 的目的、 负载谐波 的特点。一般情况 ， 混合滤波器 在采用 了无源滤波器后 ， 源滤波器主要用来补偿 有 无源滤波器没有补偿 的其他次谐波电流， 中较大 其 的是 ３次谐波电流及少量 的其它次谐波 电流。无源
高压发电机组和低压发电机组的区别
高压发电机组和低压发电机组的区别
4.安全性高：低压机组的输出断路器由于电流过大， 灭弧不如高压，经常出现因拉弧损坏。
5.供电集中：低压发电机因电缆使用多，热损耗大无 法实现远距离供电。
高压发电机组有调压精度高， 动态性能好，电压波形畸变 小、效率高、使用寿命长等 优势，颇受用户欢迎，目前 已被广泛应用。
高压发电机组和低压发电机组的区别
2. 抗谐波能力高:因发电机设计结构工艺等方面原因 低压发电机组抗谐波能力比高压发电机要低;高压油机 由于通过变压器供电,变压器对谐波有部分消除作用,高 压油机的中性点接地对系统谐波也有部分消除作用。总 体高压油机比的压油机有较强的的带非线性负载的能 力。
3.非同期短路风险系数低: 多台低压发电机非并机供电 时,由于各供电系统不同步存 在成非同期短路风险。
电流，通过继电保护实现跳 闸或停机保护。发电机中性 点通过电阻接地，可将故障 电流限制在发电机允许的损
高压发电机组和低压发电机组的区别
坏曲线内，发电机可带故障运行。 通过接地电阻，可有效地检测到接地故障，驱动继电保
护动作。高压发电机组与低压机组相比需增加电阻柜、 接触器柜等中性点配电设备。 高压发电机组必要时需设置差动保护。 在发电机的定子绕组上提供 三相的电流差动保护。通过 安装在发电机每组线圈两个 出线端的电流互感器，测量 线圈进出线端的电流差值，
高压发电机组和低压发电机组的区别
一、高压发电机组和低压发电机组的差异 1．体积和重量的差异 高压发电机组使用高压发电机，电压等级的提高使得其
绝缘要求更高，相应地，发电机部分的体积和重量比低 压机组大。故10kV发电机组整体机身的体积和重量比 低压机组略大。外观上除发 电机部分略有差别外，并无 大的不同。 2．接地方式的差异 两种发电机组的中性点接地
试论低压电力系统谐波的产生危害及其防护
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.10.064试论低压电力系统谐波的产生危害及其防护曾延华(广东天能电力设计有限公司 广东佛山 528000)摘 要：由于电网中存在特殊的用电设备在工作的时候电流与电压不成正比，例如大功率整流器、中频炉、劣质节能灯，如果这些用电设备接入到电网之中，电流与电压会存在影响，进一步产生谐波。
本文针对低压电力系统谐波产生的原因、谐波的危害以及谐波防护手段进行详细的介绍，通过深入的分析，结合笔者多年一线工作经验，以期能够更加准确、有效地提高电力系统的可靠运行。
关键词：低压电力系统 谐波 滤波器中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)04(a)-0064-02随着电力的广泛应用，人们对于电力系统的安全运行的关注也在不断增加。
由于低压电力系统中存在着大量非线性特性电力电子设备，会产生引起谐波，对于电力系统会产生一定的危害。
1 低压电力系统谐波产生的来源低压电网产生谐波的原因有三方面，第一方面是由于发电电源自身的质量不稳定，所以会产生谐波；第二方面是由于输配电系统中电力变压器产生谐波；第三类是各种用电设备产生的谐波。
1.1 发电电源质量不高由于目前的科学技术水平的限制，发电机三相绕组技术无法达到绝对对称，铁芯也无法保证绝对均匀。
由于这些问题，发电源自身在发电的过程中就会产生谐波，但是相比其他的来源，发电源自身产生的谐波非常少。
1.2 输配电系统对于输配电系统来说，由于助理变压器铁芯趋于饱和，磁化曲线具有非线性,并且电力变压器受到经济方面的限制，所以工作磁密选择在磁化曲线近饱和段上。
这样的问题就造成磁化电流呈现出尖顶波形，所以具有奇次谐波。
铁芯的饱和程度越高，则谐波电流越大。
1.3 用电设备产生谐波很多的用电设备都能够产生谐波，例如晶闸管整流设备、变频设置、电弧炉、家用电器等。
由于晶闸管整流设备的应用不断发展，但是晶闸管整流装置由于采用移向控制的方法，所以能够通过电网吸收正弦波，造成电网产生缺角正弦波，很容易引起电网产生大量谐波。
电厂发电机的谐波危害分析与测试
ＬＵＯ Ｃａ ｎ ． ｋ ｕ ｎ ， Ｃ ＨＡＯ Ｃ ｈｕ ． ｑ ｉ ａ ｎ
（ １ ． Ｚ ｈ ｅ ｘ ｉ Ｉ － Ｉ ｙ ｄ ｒ ａ ｑ ｌ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ， Ｙ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ４ １ ３ ５ ０ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；２ ． Ｃ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ
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郴州 ４ ２ ３ ０ ０ ０）
４ １ ３ ５ ０ ８ ； ２ ． 湖 南省 电力公 司郴 州 电业局 ， 湖 南
摘 要 ： 电力系统 中的谐波污染 日 益严重 ， 会对 电厂发 电机带来一系列的危 害， 分析 了谐波影响下的发 电机 等效 模型建立方法 ， 以及发电机的谐波电压与电流 ， 计算出了发 电机在谐波影响下的稳定电磁转矩与脉动 电磁转矩 ，
ｍｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｅ ｌ ｅ ｅ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｅ ｔ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｎｄ ａ ｐ ｕ ｌ ｓ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｕ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｒ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ． Ｆ ｉ ｎ ｌｌ ａ ｙ， ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ —
发电厂变频设备的谐波分析
作者简介： 张玉春 （ $%#& ’ ） ， 男， 高级工程师， 主要从事电力设t;:) "! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 河北电力技术! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第 "$ 卷 第 " 期 +=>) "((4! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 8?#?@ ?A?BCD@B EF2?D! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! "((4 年 / 月 ! ! 由表 " 可知， 工频电源供电的凝结水泵 # 工作 时， $%&’! 开关电流的 % 次谐波电流含量 () %* +， , 次谐波电流含量 () %$ +， $ -. ! 母线电压总谐波畸 变率 () /’0 ； 变频电源供电的凝结水泵 + 工作时， $%&’ "开关电流的 % 次谐波电流含量 () /( +， ,次 谐波电流含量 &) ($ +， $ -."母线电压总谐波畸变 率 () /’0 。 &) %! 发电机低负荷运行 发电机低负荷 （ &$" 12） 运行， 相同工况下， 分 别对变频电源供电的凝结水泵 + 及工频电源供电 的凝结水 泵 # 进行 测试， 得到 注入系 统的谐 波电 流， 见表 %。
" 。机组在不同负荷时， 对凝结水泵由工频电源供 电和变频电源供电注入系统的谐波电流测量结果如 下。 $C $( 发电机满负荷运行 发电机满负荷 （ &"" ES ） 运行， 相同工况下， 分 别对变频电源供电的凝结水泵 * 和工频电源供 电 的凝结水泵 G 进行测 试， 得 出注入 系统 的谐波 电 流， 见表 $ 。
同步发电机转子绕组匝间短路故障的谐波传递分析
数在转 子旋转状 态又无法直接测试 ， 给故 障的
转子绕 组 匝间短路 时， 电机 转子 绕组 上 发 的感应谐波电流相对励磁机电枢电流而言很小，
早期预报和定位带来十分不便 ［ｃ ２ 】
．
５ ２・２ １ 年第 ６期 《 机技 术》 ０１ 电
旋口 绣锄
毋 ４ ≠
工艺与测试
器， 转整流器的负载 为发 电机转 子绕组， 旋 其直 流侧输 出电压幅值 为２ Ｖ 建立一个励磁 机一旋 ５， 转整流器 一发 电机转 子绕组 的试验模 型 ， 图 如 ２ 图中与旋转 整流器 负载 串联的小幅值 交流电 。
工艺与测试
出 。
同步发 电机转子绕组 匝间短路故障的谐波传递分析
孟 永奇
海军装备部 （ ３ ０ ７ ０ ０２ ）
Ａｎａ ｙ ｉ ｆＨ ａ ｍ ｏ ｃ ｒ ｎｓ ｉ ｙ Ｒｏ ｏ ｉ ｉ ｎｔ ｒ ｔ ｎ ｌ ｓ ｓｏ ｒ ｎｉ ｓ Ｔ ａ ｍ ｔｂ ｔ ｒＷ ｎｄ ｎｇ Ｉ ｅ ・ｕｒ Ｓｈ ｒ ｒ ｕｉ ｕ ｔｉ ｔ ｙ ｃ ｒ ｎＯ ｓ Ｇｅ ｅ ａ ｏ ｏ ｔＣｉ ｃ ｔＦａ ｌ ｎ ｈｅ Ｓ ｎ ｈ Ｏ ｕ ｎ ｒ ｔ ｒ
若忽略二极管 的导通压降 ， 则该谐波源不影响旋 转整流器上二极管的导通时间和频率。 当旋转整 流器某两相二极管整流桥导通时， 旋转整流器的 直流侧和交流侧产生了电路上的联 系。 如果在整
流桥的直流侧 有小幅值 交流信号， 在不影响二极
管导通条件的情况下， 将有一段小幅值交流信号
压源表示发电机转子绕组匝问短路时， 转子绕组
Ｍ ｅ ｇ ｏｎ ｉ ｎ Ｙ ｇｑ Ｄｅ ｒｍ ｅ ｖａ ｕｉ ｍ ｅ ｐａ ｔ ｎｔｏｆＮａ ｌＥｑ ｐ ｎｔ
摘
谐波对低压电器的影响及消除方法
谐波对低压配电系统的影响及消除方法宝硕集团包装事业部--黄 延摘要：塑料薄膜双拉生产线(如：BOPET，BOPP等)大多采用德国布鲁克纳公司、法国DMT公司和日本三菱公司等生产线，这些生产线大量采用整流、变频设备，而整流变频设备会产生大量谐波，对系统和设备造成危害。
合理的利用有源滤波器、无源静态滤波装置可很好的消除谐波。
关键词：谐波、谐振、功率因数补偿装置、消除方法。
前言：公共电网和工业电网中的谐波量逐渐增加是全世界共同的趋势，很明显地，这和工业应用及商用建筑大楼,民用家电设备中大量使用非线性负载和设备有着直接的关系。
这些非线性设备将导致电网中的电力品质下降，常可出现在下列行业应用实例中。
0 变速驱动装置(VSD)，用于:-制造业和加工业-冶金工业中的感应加热-商业建筑中的电梯、空调泵、风机-商业和工业建筑楼房中的计算机及其它重要负载所用的不间断电源(UPS)0民用家电设备中的计算机、电视机、变频空调等谐波产生的原因1、 在电力的生产，传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
2、在发电环节，当对发电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
3、在其它几个环节中，谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等；(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大都使用IGBT、SSR等大功率电力电子器件，加之大都采用PWM技术控制，使其在整流及逆变过程中因斩波产生大量各次谐波造成了对自身和其它设备的谐波污染。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重失真，此外电网还必须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。
电力电网中产生谐波的分析探讨 蒋超鹏
电力电网中产生谐波的分析探讨蒋超鹏摘要：研究分析谐波产生的原因，为抑制电力系统的谐波干扰提供好的检测方法，对提高电网运行质量、满足用户需求有着重要的实际意义。
关键词：电力系统;谐波产生;危害一、谐波产生的原因1.1电力系统负荷端产生的谐波大量的大功率换流设备和调压装置的广泛应用产生的谐波，如荧光灯、电弧炉、变频设备、家用电器等。
这些用电设备具有非线性特征，即使供给的是标准的正弦波电压，也会产生谐波电流注入电网系统，给电网造成大量的谐波，甚至回因为参数配置问题使得局部区域产生放大，由用电设备产生的谐波所占比例很大，是电网主要的谐波源。
1.2电源本身以及输配电系统产生的谐波由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致等制造和结构上的原因，使得电源在发出基波电势的同时也会产生谐波电势，但由于其值很小，一般在分析电力系统谐波问题时可以忽略。
在输配电系统中主要是变压器产生谐波，由于其铁心饱和时，磁化曲线呈非线性特征，相当于非线性器件，饱和程度越深波形畸变也就越严重，再加上设计时出于经济性考虑，使磁性材料工作在磁化曲线的近饱和区段，从而产生谐波电流。
电源和输配电系统虽然产生谐波，但这两方面产生的谐波所占的比例一般都很小。
二、谐波的危害电力系统中谐波造成电网污染,正弦波形畸变,使电力系统的发电、供电、用电设备出现异常现象的情况日趋严重,主要表现在以下几个方面:2.1对供配电线路的危害（1）影响线路正常的稳定运行。
供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量的谐波不敏感,当谐波含量高达40%时,导致继电保护误动作。
而晶体管继电器虽然有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响产生误动或拒动。
这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
（2）影响电网的质量。
电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
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第1期（总第125期）机械管理开发2012年2月No.1（S UM No.125）M EC HANIC ALM ANAGEM ENT ANDDEVELOPM ENTFeb.2012引言随着电力推进技术的成熟，未来船舶采用全船综合电力推进系统成为可能。
这样船舶上所用电力容量也会大大提高，其中采用低压大功率交流发电机作为主电力电源设备是解决电力容量的方案之一。
该发电机的主要负载为整流后直接驱动直流电动机或逆变后再驱动变频调速交流电动机，其性能必须满足可控硅传动系统所引起的大量高次谐波和低功率因数运行工状要求。
在某型发电机的研制过程中，对输出谐波的抑制上进行了仔细的研究工作，工程设计中采取了相应措施，经试验验证效果很好。
1谐波电势的产生该型发电机受使用环境的限制，对输出电源的品质有较高要求，发电机输出线路中尽量避免含有过多的高次谐波，因为这些谐波将使电压波形变坏，产生一系列不良影响[1]。
主要表现在：1）发电机本身的附加损耗增加，温升增高，效率下降。
2）污染电网。
如电网上的异步电动机将产生有害的附加转矩和损耗，使电动机运行性能变坏；变压器也会由于高次谐波而发热，影响额定输出。
3）对临近的通信线路产生干扰，严重时会使通信中断，系统瘫痪。
在船舶、海上钻井平台等靠无线电通讯的地方，其危害程度更是显而易见的。
4）可能引起输电线路或用电设备的电感和电容发生谐振，产生过电压。
因此，设计发电机时，要考虑到这种特殊性，尽可能削弱发电机感生电势中的高次谐波，同时也要防止线路中高次谐波对发电机带来的伤害。
2谐波电势分析和抑制措施2.1磁场非正弦分布引起的谐波电势发电机感生电势一般都要求有很好的正弦波形，在实际电机产品中，磁极磁场不可能完全做到按正弦规律分布，它里面除正弦基波外，往往包含有一系列高次谐波。
这些高次谐波磁场在定子线圈里自然会感应出相应的高次谐波电势，使发电机感生电势和输出电压不完全是正弦波形。
用傅里叶级数分析可知，谐波次数越高,其幅值越小，它对磁场的波形影响也越小；生产实践也表明，影响磁场波形的主要是3、5、7、9等次谐波，所以，电机设计中主要考虑削弱或消除3、5、7、9等次谐波。
1）主机通过采用隐极式转子，励磁绕组分散布置，让主机磁场波形比较接近正弦形。
如图1，分散绕组使磁场波更接近梯形。
用傅里叶级数可以表达为：F =4F m παè÷÷÷sin αsin ωt +132sin 3αsin 3ωt +152sin 5αsin 5ωt +…….（1）从式中可以知道，当α为π3时，理论上能消除3次谐波和3的倍数次谐波，且其它谐波幅值也比磁场波为矩形时小很多。
矩形波的傅里叶级数表达式为：F =4F m πè÷÷÷÷sin ωt +13sin 3ωt +15sin 5ωt +17sin 7ωt +…….（2）该发电机设计中，转子绕组采用同心式结构，每极线圈为3重线圈。
转子虚槽数Z 2p =72，实槽数Z 2=48，冲片冲6空3，让α为π3，同时，为减少转子槽对气隙磁场的影响，转子槽形采用半闭口槽，精细设计转子槽口部分，减小磁场齿间变化幅值。
通过这一系列措施，虽然还不能做到真正的梯形磁场波，仍是一列阶梯波，还会存在微弱的3次谐波和3的倍数次谐波，但波形已非常接近正弦形[2]。
2）主机定子三相绕组连接成Y 形，从理论上彻底消除发电机线路中存在的3次和3的倍数奇次谐波。
由于三相绕组中的3次谐波在相位上彼此相差3×120°=360°，即它们是同相位、同大小的。
当三相绕组采用Y 形连接时，线电势中的3次谐波电势互相抵消，所以发电机输出的线电势中不存在3次谐波，同理也不存在3的倍数奇次谐波。
收稿日期：；修回日期：作者简介：孟永奇（），男，山西永济人，工程师，本科，现从事舰船电机质量监督工作。
低压大功率同步发电机的谐波分析孟永奇1，宋宏1，曹维军2（1.海军装备部；2.山西汾西重工，山西太原030027）摘要：分析了低压大功率同步发电机谐波电势产生的原因，在产品设计中采取相应的措施，对谐波电势的抑制起到很好的作用，并通过测试得到证明。
关键词：低压大功率发电机；谐波电势；削弱中图分类号：TM 31文献标识码：A文章编号：1003-773X （2012）01-0055-02图1磁场波形552011-08-182011-10-071971-第1期（总第125期）机械管理开发2012年2月3）主机定子采用短距和分布绕组削弱5、7次谐波。
定子槽数Z 1=120，每极每相槽数选择q=5，节距绕组形式采用短距双层叠绕组，短距系数β=13/15。
正常情况下，削弱5、7次谐波电势应使节距y 1=56τ，这时5、7次谐波电势都削弱到原来的大约1/4，但是由于极距τ=15，y 1=12.5，所以只能在12和13中选一个。
根据v 次谐波的绕组系数k wv =k y v k qv .（3）k y v =sin v y 1τ90°.（4）k qv =sinvqa 12q sinva 12.（5）式中k y v 为v 次谐波的短距系数；k qv 为v 次谐波的分布系数；a 1为槽距电角。
可以分别算出5、7次谐波在β=13/15和β=12/15两种状态下的绕组系数值，经过综合比较选择了β=13/15方案，此时5、7次谐波的绕组系数都降到较小值。
2.2齿谐波电势由于定子槽开口，造成气隙磁导不均匀，导致气隙磁场增加了一种齿谐波分量。
此发电机气隙设计相对较小，δt 1＜0.2（δ为空气隙，t 1为定子齿距），齿谐波在定子绕组中会感应较高的齿谐波电势，致使电势波形出现严重的锯齿形，所以，必须有合理的办法来消除这种齿谐波电势[3]。
本设计用两种方法削弱齿谐波电势。
1）减小定子槽开口。
齿谐波电势是齿谐波磁势通过气隙的磁导谐波引起的，气隙磁导沿圆周的变化可表示为（取定子齿中心点为坐标原点）：λδ=λ0+∑k z =1∞λk zcos k zZa.（6）式中λ0为平均气隙磁导；λk z为齿磁导谐波幅值；Z 为定子槽数；α为横坐标，用机械弧度表示。
从上式可以看出，磁导谐波幅值λk z直接影响气隙磁导，并形成齿谐波电势，因此，削弱磁导谐波幅值λk z能有效削弱齿谐波电势，特别是一阶齿谐波电势λ1。
为此，在气隙一定的情况下，减小定子槽开口，采用小电机中常用的半闭口槽，尽可能降低低阶磁导谐波幅值。
2）采用斜槽的方法削除齿谐波电势。
依据工厂现有设备，定子齿斜一个齿距。
斜槽以后，同一根导体内各点所感应的齿谐波电势相位不同，可以大部分互相抵消而使导体总电势中的齿谐波大为削弱。
数学上可以简单证明，齿谐波的次数为v z =k Z P±1=k2mq ±1.（7）式中k =1、2、3……等整数。
v 次谐波的斜槽系数k ksv =sin vt skπ2τvt sk π2τ.（8）式中：t sk 为导体扭斜的距离。
要使斜槽系数为0，应使sin vt sk π2τ=0，即vt sk π2τ=π，t sk =2πv.为消除k2mq ±1次齿谐波电势，应取t sk =2τk2mq ±1.设计中主要消除k =1时的谐波，同时兼顾±1次，所以，t sk =2τ2mq =t 1，即扭斜距离等于定子齿距。
3实际空载时的谐波含量测量值发电机试制完成后，经测试空载时线电压单次谐波含量，最大为0.18%，远小于国家标准规定的3%，发电机线电压谐波总畸变率为0.274%，也远小于标准规定的5%。
4结论2004年8月首台低压、大功率三相同步发电机完成了试制和各项试验，试验表明，各项性能指标完全满足有关技术要求。
该型发电机在2004年8月底同时通过了DNV 船级社和CCS 船级社的船检验收，2005年1月开始在中海油“南海二号”钻井平台上运转发电，到现在已工作六年有余，没有发生任何问题，用户非常满意。
经过试验和实际使用说明，首型低压、大功率三相同步发电机设计中对电压谐波抑制的研究和采取的措施是有效的。
参考文献[1]黄国治，傅丰礼.中小旋转电机设计手册[M ].北京：中国电力出版社，2007.[2]许实章.电机学[M ].北京：机械工业出版社，1981.[3]黄劭刚，王善铭，夏永洪.同步发电机空载电压波形的齿磁通计算[J].中国电机工程学报，2005，25（13）：135-138.Analysis on Harmonics of Synchr onous Gener atorMENG Yong-qi 1,SONG Hong 1,CAO Wei-jun 2（1.Department of Naval Equipment;2.Shanx i Fenx i Industry Co.ltd,Taiyuan 030027,China ）Abstra ct ：Them ain reasons that the harmonics potential of Low voltage-High pow er synchronous generator w ere analyzed.The homolo B f ,K y ；；56gous measure w ere taken in design process.ased on the test o harmonics potential the solution w as presented.e wor ds:lowvoltage-high power generator harmonics potential weaken。