关于三次谐波
电机的三次谐波

电机的三次谐波全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电机是一种将电能转换为机械能的设备,广泛应用于工业生产和日常生活中。
在电机的运行过程中,会产生各种谐波现象,其中三次谐波是影响电机性能和电网稳定性的重要因素之一。
三次谐波是指电压或电流的频率为基波频率的三倍的谐波分量。
在电机中,由于电机线圈的电感作用,电压和电流的波形不再是正弦波,而是含有谐波分量。
当电压和电流中存在较大的三次谐波时,会导致电机运行不稳定、损耗增加、噪音增加等问题。
三次谐波会对电机产生一系列影响。
三次谐波会使电机的工作效率降低。
由于三次谐波会引起磁场的变化,使得电机在工作时出现额外的电磁损耗,从而降低了电机的效率。
三次谐波还会引起电机的噪音增加。
当电机中存在大量三次谐波时,会导致电机内部的振动加剧,产生更多的噪音。
这不仅会对工作环境造成噪音污染,也会影响电机的寿命和稳定性。
三次谐波还会对电网的稳定性产生负面影响。
当电机中存在大量的三次谐波时,这些谐波会通过电网传播到其他设备和系统中,引起电网电压的不稳定,甚至引发电网谐波污染。
这会对电网的正常运行造成干扰,影响其他设备的性能,甚至会导致设备的故障和损坏。
为了减少电机中的三次谐波,可以采取一些措施。
首先是优化电机设计和选用合适的材料。
在电机设计阶段,可以采用合理的绕组结构和材料,减少电机中的电感和电阻对谐波的影响,从而减少三次谐波的产生。
其次是通过滤波器和变流器来控制三次谐波。
在电机运行时,可以通过安装滤波器和变流器来消除三次谐波,减少对电机的影响。
三次谐波是影响电机性能和电网稳定性的重要因素之一。
了解三次谐波的产生机理和影响,采取有效措施减少三次谐波的产生,对于保障电机的正常运行和电网的稳定性具有重要意义。
希望通过对三次谐波问题的深入研究和解决,能够提高电机的运行效率和电网的稳定性,推动电力行业的发展。
第二篇示例:让我们来了解一下什么是三次谐波。
在电机运行过程中,电流和电压中不仅含有基波(即电源频率的谐波),还可能存在着一些非整数倍于电源频率的谐波,这些非整数倍谐波便是电机的谐波成分。
三次谐波

当电力系统稳态运行时,其主要是奇次谐波,而没有偶次谐波,其原因何在?这里我们暂不从整流装置、电弧炉、牵引机车等的非线性来讨论,而主要讨论变压器的非线性以及变压器的接线方式引起的谐波种类。
变压器的励磁回路实质上就是具有铁芯线圈的电路。
在不计磁滞和铁芯未饱和时,它基本上是线性电路,铁芯饱和后,它就是非线性的,使励磁电流产生畸变,饱和程度愈深,电流畸变愈严重。
此时电流波形正、负半波相同,是半波对称的,则电流中只含有奇次谐波,其中主要是三次谐波。
当计及磁滞的影响时,铁芯磁化曲线变为上升和下降两条曲线,而不是一条曲线,电流波形出现扭曲,但电流波形还是对称的,所以它也只含有奇次谐波。
一般变压器往往有一侧接成三角形接线,零性谐波电流将在其中流通而不能进入电力系统,而三次谐波其实类似于零序,因为各相三次谐波电流是同相位的,因而三相变压器的谐波电流类似于六脉动整流回路,主要是(6k±1)次谐波,其中又以5、7次谐波为主要分量。
一些大型变压器由于三相磁路不对称,也有部分零序性谐波电流流入电力系统中。
因此,电力系统谐波源产生的谐波一般为奇次谐波,且5、7次谐波所占的比重量大,它们对电力系统的正常运行造成严重危害。
3次谐波含量一般情况下不是很大,但在有电弧炉或电力机车的电网中3次谐波较大(电极反复操作以及炉料在熔化过程中的崩落和滑动,使得三相谐波电流严重不平衡,即使电弧炉变压器有一侧是三角形接线,也不能阻止零序性的谐波电流注入电网,其也产生很大的偶次谐波,这是负载特性导致,不是电力系统本身引起),在选择并联电容器支路的串联电抗器电抗率时应引起注意,避免发生并联谐振和谐波严重放大现象1三次谐波源输电及配电系统规定:在频率恒定情况下,电压和电流均以正弦波波形运行。
然而在非线性负荷接入系统时,产生的附加的谐波电流会引起电流和电压畸变。
产生三次谐波的非线性单相负荷主要有(不考虑暂态及非正常工作状态):(1)荧光灯、节能灯及其镇流器;①市场调查表明,目前国内市场绝大多数的荧光灯电子镇流器三次谐波电流含量高达80%~90%;②高档的电子镇流器三次谐波电流含量分三种标准:L标准:其谐波电流含量<37%;H标准:其谐波电流含量<30%;带灯丝预热控制的电子镇流器其谐波电流含量<10%。
关于三次谐波

三次谐波电流主要来自于单相整流电路。
图示的是一个典型的单相整流电路,电路中的电容是平滑电容,大部分整流电路中都包含这个电容,否则直流电压的纹波很大。
这个电容是导致三次谐波电流的主要原因。
熟悉电路的人都知道,平滑电容的电压被充电到交流电的峰值后,就维持在交流电峰值附近。
当交流电的电压低于电容上的电压时,电网上没有电流流入负载。
这时,负载的电流由电容供给,随着输出电流,电容的电压开始降低,在某个时刻,交流电的电压会高于电容上的电压,这时,电网上才会有电流流入电容(给电容充电,使电容上的电压升高)和负载中。
因此,电网仅在接近电压峰值的时刻向负载输入电流,电流的形状为脉冲状。
通过付立叶分析可知,这种脉冲状的波形包含丰富的三次谐波成分。
脉冲状的电流中包含了高次谐波成分,3次谐波电流最大。
传统负荷与现代符合的重要区别是,传统负荷大部分是线性负荷,现代负荷大部分是非线性负荷:1.通信设备、UPS电源2.电脑为代表的信息设备、办公自动化设备3.大型医疗设备4.电视机为代表的家用电器,特别是变频空调、电磁炉等5.节能灯、调光灯等照明设备6.大尺寸的LED屏幕电视机和计算机电流波形调光灯和节能灯电流波形电视机和计算机的电流为很窄的脉冲波,这是很典型的单相整流电路的电流波形,实际上,任何使用开关电源作为直流电源的设备都。
会产生这种电流的波形。
这是三次谐波电流的主要来源。
目前大量使用的大尺寸LED屏幕,采用很多开关电源并联供电,因此LED 屏幕产生的3次谐波电流很大。
节能灯也是目前常见的负载,他的电流也是脉冲状的。
实际上,现代建筑物中,节能灯导致的三次谐波电流已经成为主要的危害。
三次谐波引起跳闸常识告诉我们,电流的持续时间短了,要保持一定的有效值,就必须具有更高的峰值。
这个图中所显示的是一台1500W的设备,按照正弦波电流计算,电流的有效值应该为7A左右,峰值电流为10A左右,但是,这里的峰值达到了60A。
这就会导致通过检测峰值电流工作的保护装置误动作三次谐波引起变压器过热普通变压器消谐波变压器谐波电流在流过变压器时,会造成变压器的损耗增加,从而导致变压器的温度过高。
非正弦波的三次谐波频率

非正弦波的三次谐波频率随着科技的不断进步和发展,电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而在电子设备中,波形的生成和处理是一个非常重要的环节。
我们通常接触到的波形有正弦波、方波等等,而在这些波形中,正弦波是最为常见的一种波形。
然而,除了正弦波之外,还存在着一种非常重要的波形——非正弦波。
在非正弦波中,三次谐波频率是一种非常常见且重要的波形。
那么,什么是三次谐波频率呢?我们需要了解一下什么是谐波。
谐波是指在一个周期性波形中,频率是基波频率的整数倍的波形。
在正弦波中,谐波的频率是基波频率的整数倍,即第一个谐波频率是基波频率的1倍,第二个谐波频率是基波频率的2倍,以此类推。
而在非正弦波中,谐波的频率与基波频率的关系也是类似的。
所谓三次谐波频率,就是指在非正弦波中,其频率是基波频率的三倍。
换句话说,三次谐波频率的波形在一个周期内会重复三次,相邻两个波峰之间的时间间隔是基波频率的三倍。
三次谐波频率在电子设备中有着广泛的应用。
例如,在音频设备中,我们常常会用到滤波器来调整音频信号的频谱,而三次谐波频率的滤波器可以将输入信号中的三次谐波频率成分滤除,从而实现对音频信号的处理和改善。
此外,在电力系统中,三次谐波频率也是一种非常重要的频率成分。
电力系统中的谐波问题,特别是三次谐波问题,会对电力设备和电力网络造成严重影响,因此需要进行谐波分析和处理。
除了在电子设备中的应用之外,三次谐波频率在其他领域也有着重要的应用。
例如,在音乐中,三次谐波频率可以产生丰富的音色和和声效果,使音乐更加丰富多样。
在图像处理中,三次谐波频率可以用来增强图像的纹理和细节,提高图像的清晰度和质量。
非正弦波的三次谐波频率作为一种特殊的波形,具有广泛的应用和重要的意义。
它在电子设备、音频处理、电力系统、音乐、图像处理等领域都发挥着重要的作用。
通过对三次谐波频率的研究和应用,可以更好地理解和掌握非正弦波的特性,为我们的生活和工作带来更多的便利和创新。
三次谐波滤波器原理与实现

三次谐波滤波器原理与实现三次谐波滤波器是一种电子滤波器,可以将输入信号中的三次谐波成分滤除,只保留基波成分。
它的原理是利用谐振电路的特性,通过合理的设计和参数选择,使得三次谐波频率的分量在谐振电路中受到衰减,从而实现滤波的效果。
三次谐波滤波器的实现可以采用多种电路结构,其中比较常见的是使用电容和电感构成的谐振电路。
谐振电路是一种具有特定共振频率的电路,当输入信号的频率等于共振频率时,谐振电路的阻抗最小,从而使得输入信号通过电路的能量最大化。
而当输入信号的频率不等于共振频率时,谐振电路的阻抗增加,从而使得输入信号通过电路的能量减小。
因此,通过选择合适的谐振频率,可以实现对三次谐波的滤除。
具体地说,三次谐波滤波器可以采用谐振电路与低通滤波器的结合。
首先,谐振电路可以通过电容和电感的串联或并联构成。
在串联谐振电路中,电感和电容的阻抗分别与频率成正比和反比,使得在共振频率附近的输入信号得到放大,而其他频率的信号被衰减。
在并联谐振电路中,电感和电容的阻抗分别与频率成反比和正比,使得在共振频率附近的输入信号得到衰减,而其他频率的信号得到放大。
通过合理选择电容和电感的数值,可以实现对三次谐波的滤除。
而低通滤波器则是一种可以通过选择合适的截止频率,使得高于该频率的信号成分被衰减,而低于该频率的信号成分通过的滤波器。
在三次谐波滤波器中,低通滤波器的作用是进一步滤除谐振电路中无法完全滤除的高频成分,以保证只有基波成分得以通过。
三次谐波滤波器的实现需要通过精确的设计和参数选择来满足滤波要求。
首先,需要确定需要滤除的三次谐波频率范围,并选择合适的谐振电路结构。
然后,根据谐振电路的特性,计算出所需的电感和电容数值。
接下来,可以加入低通滤波器来进一步提高滤波效果。
最后,通过实际的电路搭建和测试,对滤波器进行优化和调整,以达到预期的滤波效果。
三次谐波滤波器是一种能够滤除输入信号中的三次谐波成分,只保留基波成分的电子滤波器。
它利用谐振电路的特性,通过合理的设计和参数选择,实现对三次谐波的滤除。
三次谐波(参考)

三次谐波在物理学和电类学科中都有三次谐波的概念f(t)=∑(k=0,n)cos(kwt+ak) 任何一个波函数都可以进行傅里叶分解如上的形式当k=0时的分量f(t)=cos(a0)成为基波分量以此类推当k=3时f(t)=cos(3wt+a3)称为三次谐波三次谐波污染主要存在于低压配电网中,以建筑系统最为严重。
其对电网的危害主要有:功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热等;对配电站会造成电子器件误动作、电容器损坏、附加磁场、中性线过载和电缆着火。
文章主要介绍了消除三次谐波的各种方法及性能比较。
关键词三次谐波滤波滤波器1 三次谐波源在电力系统中,正常供电频率是50HZ,所谓“三次谐波”,就是在50HZ的电路中,夹杂有150HZ的交流正弦波,这个150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍,于是称之为三次谐波。
输电及配电系统规定:在频率恒定情况下,电压和电流均以正弦波波形运行。
然而在非线性负荷接入系统时,产生的附加的谐波电流会引起电流和电压畸变。
产生三次谐波的非线性单相负荷主要有(不考虑暂态及非正常工作状态):(1)荧光灯、节能灯及其镇流器;①市场调查表明,目前国内市场绝大多数的荧光灯电子镇流器三次谐波电流含量高达80%~90%;②高档的电子镇流器三次谐波电流含量分三种标准:标准:其谐波电流含量<37%;标准:其谐波电流含量<30%;带灯丝预热控制的电子镇流器其谐波电流含量<10%。
市场上的商品实际上达不到标准要求;③节能型电感镇流器标准规定<20%,其中三次谐波电流含量占主要成分。
(2)电弧焊接设备(电弧的非线性类负荷);(3)计算机开关型电源及显示器(大型显示屏幕);(4)彩色电视机及监视器,如证券公司、体育场馆、商业中心和新闻中心的电视墙的显示幕墙。
普通型彩色电视机可达127%,三次谐波电流含量高达90%;(5)晶闸管调压电源(如加热器、调光器、电化学电源等);(6)晶闸管调功电源(如加热器、电化学电源等);(7)整流电源(如电器的工作电源、充电器、直流传动及电化学电源等);(8)开关型稳压电源及;(9)变频器①变频的家用电器,如空调、洗衣机、风机、泵、微波炉;②工业及建筑用的调速电动机;③中频电源。
关于三次谐波定子接地和转子接地

关于三次谐波定子接地和转子接地三次谐波定子接地,一般正常运行时│Un│>│Us│.当金属性接地故障点位于靠近中性点的半个绕组区域内时有│Us│——— > 1.0 如下图所示:│Un│Do点发生接地时的三次谐波电压,比较两者的比值能够判别中性点附近是否发生接地故障,此为方案一的原理。
保护方案2为K≥∣Ú3s+Kp˙Ú3n|/ Kp˙|Ú3n|.目的是减小在正常运行时保护的动作量,就是调整系数Kp,使∣Ú3s+K p˙Ú3n|≈0,在此前提下,减小K值以提高保护的灵敏度。
K值可取0.3-0.5.当发电机发生单相接地时,故障点在机端附近时,Ú3s减小而Ú3n增大,故障点在中性点附近时Ú3s增大而Ú3n减小增大,结果都时使动作量∣Ú3s+Kp˙Ú3n|增大,保护范围增大。
(参照王维俭著《电气主设备继电保护原理与应用》)关于说明书的变比系数说明有一点要更正:如果机端电压互感器变比为 _ _ __ (Ugn∕√3)∕(100∕√3)∕(100∕√3) V 中性点为(Ugn∕√3)∕100V则变比平衡系数为 3×((Ugn∕√3)∕100)____________________ == 1(Ugn∕√3)∕(100∕√3)按你们的电压互感器参数Kp=3×(18000/230)/((18000/√3)/(100/3))=0.753 ,可取0.75。
也可根据实测值作微整。
我们一般建议取方案一,方案一不考虑接线的极性,定值易整定。
根据上次现三次谐波定子接地保护方案一定值方案二定值三次谐波比例系数 1.0 0.5三次谐波延时时间3- 5 S 3- 5 S变比平衡系数1.0 0.75三次谐波保护方案选择 0 1说明书上也是说明不能与其它励磁回路绝缘监视装置共同使用。
(技术说明书60页)。
解决三次谐波的方法

1、对于3次谐波电流可以采取哪些办法控制?答:由于3次谐波的危害很大,人们想了很多办法来控制它。
目前常用的方法如表5-1所示:表5-1:控制谐波电流的方法 方法 安装方式 优点 缺点有源滤波器 并联 能够滤除各次谐波电流仅对安装位置上游的线路有效果价格较高 要解决3次谐波电流导致的所有问题,需要在下游配电箱处安装单相滤波器 串联在设备的电源输入端 能够解决3次谐波导致的各种问题 仅能安装在单相整流设备的电源输入端零线谐波阻断器 串联安装在零线上 能解决安装位置下游的所有谐波电流问题 电压畸变较大,负载对电压畸变率的要求较高时慎用曲折变压器 并联安装 能够解决3次谐波导致的各种问题 体积大,损耗大,制作精度要求高,设计难度大综合各方面的因素,我们推荐有源滤波器和零线谐波电流阻断器两种方法。
对于普通的场合,我们推荐零线谐波电流阻断器的方法。
这种方法实施简单,性价比高。
2、为什么传统的陷波电路型滤波器不适用于现代建筑中的3次谐波电流控制?答:因为传统的陷波电路型滤波器会产生较大的容性无功功率,而单相整流电路并不需要这些容性无功功率。
传统的3次谐波滤波电路如图6-1所示,它对3次谐波电流形成很低的阻抗,从而防止3次谐波电流进入配电系统,对配电系统起到保护作用。
图6-1 陷波电路型的3次谐波滤波器但是这种电路中的电容较大,会发出较大的容性无功功率。
过去,人们很欢迎这种电路,因为过去的负荷大部分是感性负荷,他们需要补偿容性无功。
而这种电路在滤波的同时能够补偿容性无功。
但是现在,这是一个缺点,因为过大的容性无功会导致系统不稳定。
3、什么是有源滤波器?答:顾名思义,有源滤波器本身就是一个谐波源。
有源滤波器并联安装在线路上,向供电线路上注入与谐波源产生的谐波电流大小相当,但是相位相反的谐波电流,使两者相互抵消,如图7-1所示。
图7-1 有源谐波滤波器的原理读者需要注意的是:有源滤波器仅能够保证安装位置上游的谐波电流达到预定控制目标,对于下游的谐波电流没有任何控制效果。
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三次谐波电流主要来自于单相整流电路。
图示的是一个典型的单相整流电路,电路中的电容是平滑电容,大部分整流电路中都包含这个电容,否则直流电压的纹波很大。
这个电容是导致三次谐波电流的主要原因。
熟悉电路的人都知道,平滑电容的电压被充电到交流电的峰值后,就维持在交流电峰值附近。
当交流电的电压低于电容上的电压时,电网上没有电流流入负载。
这时,负载的电流由电容供给,随着输出电流,电容的电压开始降低,在某个时刻,交流电的电压会高于电容上的电压,这时,电网上才会有电流流入电容(给电容充电,使电容上的电压升高)和负载中。
因此,电网仅在接近电压峰值的时刻向负载输入电流,电流的形状为脉冲状。
通过付立叶分析可知,这种脉冲状的波形包含丰富的三次谐波成分。
脉冲状的电流中包含了高次谐波成分,3次谐波电流最大。
传统负荷与现代符合的重要区别是,传统负荷大部分是线性负荷,现代负荷大部分是非线性负荷:
1.通信设备、UPS电源
2.电脑为代表的信息设备、办公自动化设备
3.大型医疗设备
4.电视机为代表的家用电器,特别是变频空调、电磁炉等
5.节能灯、调光灯等照明设备
6.大尺寸的LED屏幕
电视机和计算机电流波形
调光灯和节能灯电流波形
电视机和计算机的电流为很窄的脉冲波,这是很典型的单相整流电路的电流波形,实际上,任何使用开关电源作为直流电源的设备都。
会产生这种电流的波形。
这是三次谐波电流的主要来源。
目前大量使用的大尺寸LED屏幕,采用很多开关电源并联供电,因此LED 屏幕产生的3次谐波电流很大。
节能灯也是目前常见的负载,他的电流也是脉冲状的。
实际上,现代建筑物中,节能灯导致的三次谐波电流已经成为主要的危害。
三次谐波引起跳闸
常识告诉我们,电流的持续时间短了,要保持一定的有效值,就必须具有更高的峰值。
这个图中所显示的是一台1500W的设备,按照正弦波电流计算,电流的有效值应该为7A左右,峰值电流为10A左右,但是,这里的峰值达到了60A。
这就会导致通过检测峰值电流工作的保护装置误动作
三次谐波引起变压器过热
普通变压器
消谐波变压器
谐波电流在流过变压器时,会造成变压器的损耗增加,从而导致变压器的温度过高。
其中,三次谐波电流造成变压器过热的情况最为严重。
当负载全部为信息设备和节能灯时,变压器的容量往往仅能达到铭牌上标称容量50%。
造成这种现象的原因是变压器的结构。
三相四线制配电系统中的变压器的结构都是Δ/Υ结构。
当变压器的负载端有三次谐波电流时,三次谐波电流会耦合到变压器的初级侧。
这种结构的变压器不会将三次谐波电流发射到上游电网(这可能是一个优点),但是,三次谐波电流也并不抵消,而是在变压器的初级Δ绕组中形成环流,这种环流的幅度会很大,从而产生很大的热量。
为了防止变压器的温度过高,很多人采用K因子变压器,这种变压器实际就是一种冗余量很大的变压器,通过增大变压器的容量来降低温度。
欧美国家开始采用消谐波变压器,这是通过消除三次谐波环流来实现的。
不仅能够降低变压器的温度,并且具有显著的节能效果。
从上图中可以看出,消谐波变压器的温度远低于普通变压器,减少的发热量就是节省的电能。
三次谐波引起零线过热
可见光图像
红外光图像
三次谐波电流引起的另一种典型故障就是零线过热。
图中所示的是开关柜中零线电流过大导致过热的情况。
上面的一组是可见光照片,可以看到零线过热的情况。
左面的是零线的绝缘层严重老化,右面的是零线的接线铜排严重氧化。
这都说明零线处于高温下。
下面的图中,展示了红外线图象。
右面的图像为可见光照片,虽然零线仍然完好,但是左面的图像告诉我们,他的温度已经超过了相
线。
长时间的高温,会加速绝缘层老化。
造成零线过热的原因就是零线电流过大。
零线不同于相线,他没有过流保护装置,因此在电流过大的情况下,不会进行保护,只能任凭发热。
变压器过热的情况容易引起维护人员的警觉,并且可以通过增大变压器的容量,或者增加外部散热的方式进行降温。
而零线过热的问题往往被维护人员忽略。
电缆过热往往是电气火灾的隐患。
因此,对于零线过热的情况必须足够重视。
零线电流过大的后果是导致零线温度过高。
这实际是三次谐波所导致的。
前面我们已经阐述了三次谐波电流的来源,主要是单相整流电路为代表的非线性负荷产生的。
现代建筑物中,由于大量使用电子信息设备、节能灯等非线性负荷,会产生很大的3次谐波电流。
结果就是导致零线电流过大。
这是一个十分可怕的事实。
因为电流流过导体时要产生热量,热量与电流的平方成正比(I2R),当电流达到相线电流的1.5倍时,零线的发热量会达到相线2.25倍!
另一个可怕的事实是,在一般配电系统中,虽然相线上有过流保护装置,而零线上并没有过流保护装置。
过大的电流必然会导致零线过热,酿成火灾隐患。
三次谐波电流在零线上的叠加
我们对零线电流过大的现象已经有了充分的了解。
那么,这种现象是怎样形成的呢。
传统的电工理论告诉我们,当三相电路的负荷平衡时,零线上的电流为零,或者很小。
为什么现在这个理论不对了呢。
这是因为,仅当三条相线上的电流波形为正弦波,并且它们相差120°时,如果三相线上的电流幅度相同,才能保证在零线上矢量叠加的结果是总和为零。
这是因为,仅当三条相线上的电流波形为正弦波,并且它们相差120°时,如果三相线上的电流幅度相同,才能保证在零线上矢量叠加
上图给出了结论。
他们在中线上虽然也是叠加,但是相互错开,无法抵消。
并且中线上的脉冲电流的数量是相线上的脉冲电流数量的
3倍。
我们知道,单相整流电路的电流是脉冲状的。
如果三条相线上的电流是脉冲状的,结果如何呢。
从图中可知,中线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的3倍,根据电流有效值的计算方法,中线上的电流会达到相线的1.7倍。
如果整流电路的电流的脉宽大于60°,就会在中线上发生重叠现象,这时中线上的一部分电流发生抵消,实际的零线电流会小于相线电流的1.7倍。
零线上三次谐波的叠加
各相的基波电流相差120°
各相的3次谐波电流相差
120°×3 = 360°也就是同相位为什么零线上的谐波电流以三次为主呢。
这是因为两个原因。
第一,单相整流电路产生的谐波成分中,以三次为最大,三次谐波畸变率通常达到80%以上。
第二,其他次数的谐波电流在零线上会有抵消的效果,唯有三次不会。
单相整流电路产生3次谐波电流,由于三相电的每相基波电流之间相位相差120°,因此3次谐波电流的相位相差360°(3×120°
=360°),对于交流电而言,相位相差360°意味它们是同相位的。
因此,3次谐波电流在零线上是算数叠加的。
这就是三次谐波的特殊性。
不仅三次谐波具有这样的特性,只要是基波频率3倍频率的谐波都应该具有这样的特性。
确实如此,这些频率是基波频率3倍的谐波称为3倍频谐波,他们在中线上都是算术叠加的。
但是6、9次以及更高的3倍频谐波很小,甚至没有,因此不予考虑。