谐波工作原理

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谐波工作原理

谐波工作原理

谐波⼯作原理谐波⼯作原理1.什么是电⼒谐波理想上,电⼒系统只供应纯基波成份之⽆污染正弦波形,其电源频率仅50Hz(或60Hz)。

但现代诸多⼯业或信息设备均为⾮线性负载,其负载电流波形并⾮纯正弦波,畸变的波形中可被分析出许多整数倍于基波频率的成份,这些基频以外之交流周期性波形即称为谐波。

若其频率为基波的n倍,则称之为n次谐波,如250 Hz为50 Hz的5倍则称为5次谐波。

1其中K1为基波成份之有效值Kn为各谐波成份之有效数值(n分别为2, 3…)K1 is rms of fundamental wave.Kn is rms of each single harmonic. (n = 2, 3 …)欲表⽰某单⼀谐波之污染量,则可采⽤Single harmonic distortion can show as belowSHDn(%) = Kn ? 100%K12.电⼒谐波的影响当谐波严重污染电⼒系统时,除影响系统供电品质外,亦可能破坏电⼒设备或影响设备之正常运转,如功因改善电容器打穿,变压器及电缆过载或绝缘破坏等事故;当电⼒系统中电压闪烁污染严重时,会造成⽇光灯或⽩炽灯等灯具光度的闪变,使⼈的眼睛产⽣不舒适感觉;当三相负载严重失衡时,造成三相电压不平衡导致感应马达线圈异常过热,或⼲扰邻近计算机,导致荧光幕扭曲;当雷击或开关、电容器切换时引起之瞬时突波,可能使电⼒设备因过电压或过电流⽽发⽣故障;当雷击、盐害或⼈为与天灾引起之事故,导致系统电压骤降(Voltage sags)与骤升(Swell),可能造成电⼒设备⽋压或过压,导致保护电驿动作,造成电⼒中断。

故电⼒品质测量分析与改善技术之研究为当今各国电⼒公司与⼯业界⼯作之重点。

谐波存在电⼒系统中将可能引起若⼲问题:The effect of harmonic could cause many problems:系统或负载过电压、过电流System or load over-voltage, over-current.因集肤效应因⽽引起的电缆温升破坏及严重降压Because of skin effect, the temperature of wire cable rise and serious voltage step down. 变压器马达及发电机等的铜损、铁损增加⽽过温The copper and iron lost of transformer, motor and generator cause temperature rise.开关设备及电驿异常跳脱The break and reply unusual trip.⾃动控制设备及计算机运作异常Automatic control system and computer unusual operate.共振放⼤导致电容器破坏Resonance causes capacitor burn.计量仪表误差扩⼤Accurate Instrument measures error.感应磁场造成电话⼲扰Magnitude field interferes with phone system.电压波形失真及功因低落Voltage distortion and power factor la3.谐波管制的相关规范由于谐波污染严重影响供电系统以及其它外围设备,因此相关法规亦对电压及电流谐波失真加以限制,分别可参阅IEC 1000-3-2,IEC 1000-3-4及IEEE 519-19924.如何改善谐波整流(转换)设备之功率因⼦(Power factor)改善包含相位失真(Displacement component)与波形失真(Distortion component)两部份,前者为虚功改善,后者为谐波改善。

简述机器人结构中谐波传动的工作原理及结构特点。

简述机器人结构中谐波传动的工作原理及结构特点。

简述机器人结构中谐波传动的工作原理及结构特点。

机器人结构中的谐波传动是一种高效、高精度的传动方式。

它将一个往复运动转化为一个旋转运动,常用于工业机器人、医疗器械、航空航天等领域。

本文将从工作原理和结构特点两个方面简述机器人结构中谐波传动的工作原理及结构特点。

一、工作原理谐波传动的工作原理是利用导轮(flexspline)和柔性齿圈(circular spline)的网状结构,通过齿间变形和摩擦获得扭矩传递和精确位移。

导轮是由柔性齿圈封装而成的柔性齿轮,由多个刚性齿片排成环形,在其外部缠绕了几层弹性轮辋。

柔性齿圈是具有内外齿的齿轮,内齿圈抱住导轮,与之覆盖而轮廓心线相同,齿形为严格等分柏瑞尔(Bevel)角。

外齿圈与装有执行器的机构相连,是整个结构的输出轴。

因此,导轮来回旋转时,内齿圈和外齿圈之间就会发生相对旋转而带动机器人执行器的旋转。

谐波传动结构由三个主要部分组成,即刚性齿架、柔性齿片和齿圈。

刚性齿架由钢铁材料组成,由于没有柔性变形,因此它可以对齿片施加压力。

反之,齿片由高弹性的金属薄片由合金材料制成,其弯曲形状有助于传递扭矩。

齿圈由铝合金材料制成,它的柔性设计允许它能与导轮的柔性齿片产生摩擦以达到扭矩传递的效果。

整个结构组成后,通过主动导齿轮使导轮产生往复运动,从而将整个机构转化为旋转运动,在高精度、高扭矩传递效率和精确运动控制方面都具有优异的性能。

二、结构特点谐波传动的结构特点主要有以下几点:1.紧凑结构:谐波传动的结构非常紧凑,由于齿节数量少以及柔性齿片金属薄片的柔性,整个结构不仅简单,而且紧凑,大小比传统传动结构小得多,可以轻松与其它机器人结构集成。

2.高精度:由于柔性齿盘的存在,因此传动离线误差小,齿形几何误差可以控制在小于10um,齿圈外径精度可以控制在0.01-0.02mm,因此具有高精度的特点。

3.高动态性能:谐波传动结构设计灵活,响应速度非常快,没有间隙,无须齿架微调。

加上其短传动链,长寿命性能,输出可竞争性高。

电力系统谐波基本原理

电力系统谐波基本原理

电力系统谐波基本原理一、谐波定义谐波是指一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍。

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。

当电流流经非线性负载时,负载不能吸收全部的基波能量,剩余的部分就会以高次谐波的形式释放出来。

二、谐波产生电力系统中的谐波主要来源于两方面:一方面是由于发电机和变压器等元件的非线性特性;另一方面是由于电力电子设备、整流器、逆变器等的大量应用。

这些设备在正常工作时会产生大量的谐波电流,注入到电力系统中,对电力系统造成影响。

三、谐波频率谐波的频率是基波频率的整数倍。

对于50Hz的基波频率,其产生的谐波主要为50Hz、100Hz、150Hz等。

对于400Hz的基波频率,其产生的谐波主要为400Hz、800Hz、1200Hz等。

四、谐波影响谐波对电力系统的影响是多方面的,主要表现在以下几个方面:1. 增加电力损耗:由于谐波的存在,会导致线损增加,特别是在高次谐波的场合下,线损会更加明显。

2. 影响设备正常运行:谐波会导致变压器、电动机等设备的效率降低,甚至引发设备故障。

3. 干扰通信系统:高次谐波会对通信线路产生干扰,影响通信质量。

4. 引发继电保护误动作:谐波会导致继电保护装置误动作,从而引发停电事故。

5. 影响电子设备:对于电子设备来说,谐波会影响其正常工作,导致设备性能下降。

五、谐波抑制为了减小谐波对电力系统的影响,需要采取相应的措施来抑制谐波的产生和传播。

常用的抑制谐波的方法包括:1. 改善供电系统设计:采用合适的变压器连接方式和合理的供电布局,降低系统中各元件的谐波产生量。

2. 增加无功补偿装置:通过在系统中增加无功补偿装置,可以提高系统的功率因数,减小谐波电流。

3. 采用滤波器:滤波器是抑制谐波的重要手段之一,可以通过滤波器将特定频率的谐波进行过滤。

4. 使用有源滤波器:有源滤波器能够主动产生与谐波大小相等、方向相反的电流,对系统中的谐波进行补偿,达到消除谐波的目的。

谐波减速器工作原理

谐波减速器工作原理

谐波减速器工作原理谐波减速器是一种高精度、高刚性的传动装置,它通过谐波振动原理将输入轴的旋转运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。

谐波减速器的工作原理主要包括输入轴、柔性轮、刚性轮和输出轴四个部分。

首先,当输入轴旋转时,柔性轮会产生弹性变形,这种变形会导致柔性轮上的齿轮与刚性轮上的齿轮之间产生相对运动。

这种相对运动会导致刚性轮上的齿轮受到谐波振动的作用,从而使刚性轮上的齿轮产生相对于柔性轮的旋转运动。

其次,刚性轮上的齿轮与输出轴上的齿轮之间存在啮合关系,因此刚性轮的相对旋转运动会被传递到输出轴上的齿轮,从而实现输入轴高速低扭矩运动到输出轴低速高扭矩运动的转换。

谐波减速器的工作原理可以简单总结为,通过柔性轮和刚性轮之间的相对运动,将输入轴的旋转运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。

这种工作原理使得谐波减速器在工业生产中得到了广泛的应用,特别是在需要高精度、高刚性传动的场合。

谐波减速器的工作原理决定了它具有很多优点。

首先,由于谐波减速器采用了谐波振动原理,因此具有很高的传动精度,通常可达到0.1毫米左右的定位精度。

其次,谐波减速器具有很高的刚性,能够承受较大的径向和轴向负载。

此外,谐波减速器还具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点,适用于空间有限的场合。

除了上述优点之外,谐波减速器还具有一些特殊的工作原理。

例如,由于谐波减速器采用了柔性轮和刚性轮的结构,因此在传动过程中能够实现无间隙传动,从而避免了传统齿轮传动中的啮合间隙和背隙问题。

此外,由于谐波减速器的传动过程中不存在滑动摩擦,因此具有很高的传动效率,通常可达到90%以上。

总的来说,谐波减速器的工作原理使得它在工业生产中具有了很高的应用价值。

它不仅可以实现高精度、高刚性的传动,而且还具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动效率高等优点。

因此,在自动化设备、机器人、航空航天等领域都有着广泛的应用前景。

电线中的谐波是什么原理

电线中的谐波是什么原理

电线中的谐波是什么原理
电线中的谐波是指在交流电路中,除了基波频率外,还存在其他频率的电流或电压成分。

谐波是由非线性元件引起的,例如电阻、电感、电容等。

它们在电路中存在的原理可以通过以下几个方面进行解释:
1. 非线性元件引起的谐波:在现实电路中,大部分元件都是非线性的,例如电阻、电感和电容。

当电流或电压通过这些非线性元件时,元件会产生谐波成分。

非线性的特性会导致元件的电压-电流特性不满足欧姆定律,从而产生额外的频率成分。

2. 非线性负载引起的谐波:当电力系统中连接了非线性负载,例如电子设备、变频器等,这些设备在工作时会引入谐波。

这是因为非线性负载在满足其电能需求时,会对电源产生不同频率的谐波电流或电压。

在这种情况下,电力系统中的电线会传输这些谐波信号。

3. 非线性变压器引起的谐波:变压器由于其磁性特性,通常会有饱和和非线性的特点。

这些非线性特性会引起谐波的生成。

当交流电流通过变压器时,非线性磁化导致磁场中的谐波成分,进而在电压端产生谐波。

4. 灵敏负载引起的谐波:灵敏负载是指对电力质量要求较高的设备,例如计算机、医疗设备等。

这些设备对输入电源的质量要求较高,如果电力系统中存在谐波,会对这些设备的正常运行产生影响。

因此,电力系统会通过负载引起的谐波
产生,从而影响到整个电力系统中的电线。

总之,电线中的谐波是由非线性元件、非线性负载、非线性变压器以及灵敏负载等因素引起的。

这些因素会导致电路中存在除基波频率外的其他频率成分,从而影响到电力系统的质量和稳定性。

为了解决谐波问题,通常采取滤波器、谐振器等措施,以减少谐波的影响。

谐波计算公式及原理

谐波计算公式及原理

谐波计算公式及原理在我们的日常生活和各种工程技术领域中,谐波可是个不容忽视的“小家伙”。

它常常隐藏在电流、电压这些“大部队”里,悄悄地搞些小动作。

今天咱们就来好好扒一扒谐波的计算公式和原理,弄清楚它到底在玩什么花样。

先来说说啥是谐波。

想象一下电流或者电压像一群整整齐齐前进的士兵,正常情况下它们步伐一致,节奏稳定。

但有时候,里面会冒出几个不老实的,走着走着就乱了节奏,和大部队不太合拍,这些不和谐的“捣蛋鬼”就是谐波。

谐波的产生原因有很多。

比如说,各种非线性的电子设备,像电脑、变频器、节能灯等等,它们在工作的时候就会把原本规规矩矩的电流或者电压给搅乱,产生谐波。

那怎么来计算谐波呢?这就得提到一个重要的公式:傅里叶级数。

这玩意儿听起来好像挺高大上的,其实说白了就是把一个复杂的波形分解成一系列简单的正弦波的叠加。

就好比把一堆乱麻一根根地捋清楚。

假设我们有一个周期为 T 的函数 f(t) ,那么它可以展开成傅里叶级数:f(t) = a₀ + Σ(an*cos(nωt) + bn*sin(nωt)) (n = 1, 2, 3,...)这里面的 a₀是直流分量,an 和 bn 就是谐波的系数啦。

具体计算这些系数呢,就得用到积分啦。

比如说an = (2/T) * ∫(f(t) * cos(nωt))dt (积分区间为一个周期 T),bn 也类似。

听起来是不是有点头疼?别担心,咱们通过一个实际的例子来感受一下。

有一次,我在工厂里检修设备。

发现一台大型电机运行的时候声音不太对劲,有点“嗡嗡”的杂音。

凭经验我感觉可能是谐波在捣乱。

于是我拿出仪器一测,果然,电流的波形变得奇奇怪怪的。

回到办公室,我就开始根据采集到的数据计算谐波。

那过程可不轻松,各种积分、推导,差点把我脑袋绕晕。

但最终算出来,发现是 5 次谐波和 7 次谐波的含量比较高。

找到了问题所在,解决起来就有方向啦。

我们对设备进行了一些调整和优化,换掉了一些老化的部件,还加了滤波装置。

谐波原理及治理方法

谐波原理及治理方法

谐波原理及治理方法一、1. 何为谐波?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,根据法国数学家傅立叶(M.Fourier)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l00Hz,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6n±1次谐波,例如5、7、11、13、17、19等,变频器主要产生5、7次谐波。

“谐波”一词起源于声学。

有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。

傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。

电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国,由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。

到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。

70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。

世界各国都对谐波问题予以充分和关注。

国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。

谐波研究的意义,道理是因为谐波的危害十分严重。

谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。

谐波的产生原因与简介

谐波的产生原因与简介

谐波的产⽣原因与简介 谐波是⼀个数学或物理学概念,是指周期函数或周期性的波形中能⽤常数、与原函数的最⼩正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。

下⾯就让店铺来给你科普⼀下什么是谐波。

谐波的定义 谐波(harmonic wave),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。

泛⾳是物理学上的谐波,但次数的定义稍许有些不同,基波频率2倍的⾳频称之为⼀次泛⾳,基波频率3倍的⾳频称之为⼆次泛⾳,以此类推。

谐波的产⽣原因 在理想的⼲净供电系统中,电流和电压都是正弦波的。

在只含线性元件(如:电阻)的简单电路⾥,流过的电流与施加的电压成正⽐,流过的电流是正弦波。

⽤傅⽴叶分析原理,能够把⾮正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。

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。

谐波电流的产⽣是与功率转换器的脉冲数相关的。

6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 …。

n倍于电⽹频率。

功率变换器的脉冲数越⾼,最低次的谐波分量的频率的次数就越⾼。

其他功率消耗装置,例如荧光灯的电⼦控制调节器产⽣⼤强度的3 次谐波( 150 赫兹)。

在供电⽹络阻抗( 电阻) 下这样的⾮正弦曲线电流导致⼀个⾮正弦曲线的电压降。

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谐波工作原理1.什么是电力谐波理想上,电力系统只供应纯基波成份之无污染正弦波形,其电源频率仅50Hz(或60Hz)。

但现代诸多工业或信息设备均为非线性负载,其负载电流波形并非纯正弦波,畸变的波形中可被分析出许多整数倍于基波频率的成份,这些基频以外之交流周期性波形即称为谐波。

若其频率为基波的n倍,则称之为n次谐波,如250 Hz为50 Hz的5倍则称为5次谐波。

1其中K1为基波成份之有效值Kn为各谐波成份之有效数值(n分别为2, 3…)K1 is rms of fundamental wave.Kn is rms of each single harmonic. (n = 2, 3 …)欲表示某单一谐波之污染量,则可采用Single harmonic distortion can show as belowSHDn(%) = Kn ⌧ 100%K12.电力谐波的影响当谐波严重污染电力系统时,除影响系统供电品质外,亦可能破坏电力设备或影响设备之正常运转,如功因改善电容器打穿,变压器及电缆过载或绝缘破坏等事故;当电力系统中电压闪烁污染严重时,会造成日光灯或白炽灯等灯具光度的闪变,使人的眼睛产生不舒适感觉;当三相负载严重失衡时,造成三相电压不平衡导致感应马达线圈异常过热,或干扰邻近计算机,导致荧光幕扭曲;当雷击或开关、电容器切换时引起之瞬时突波,可能使电力设备因过电压或过电流而发生故障;当雷击、盐害或人为与天灾引起之事故,导致系统电压骤降(Voltage sags)与骤升(Swell),可能造成电力设备欠压或过压,导致保护电驿动作,造成电力中断。

故电力品质测量分析与改善技术之研究为当今各国电力公司与工业界工作之重点。

谐波存在电力系统中将可能引起若干问题:The effect of harmonic could cause many problems:系统或负载过电压、过电流System or load over-voltage, over-current.因集肤效应因而引起的电缆温升破坏及严重降压Because of skin effect, the temperature of wire cable rise and serious voltage step down. 变压器马达及发电机等的铜损、铁损增加而过温The copper and iron lost of transformer, motor and generator cause temperature rise.开关设备及电驿异常跳脱The break and reply unusual trip.自动控制设备及计算机运作异常Automatic control system and computer unusual operate.共振放大导致电容器破坏Resonance causes capacitor burn.计量仪表误差扩大Accurate Instrument measures error.感应磁场造成电话干扰Magnitude field interferes with phone system.电压波形失真及功因低落Voltage distortion and power factor la3.谐波管制的相关规范由于谐波污染严重影响供电系统以及其它外围设备,因此相关法规亦对电压及电流谐波失真加以限制,分别可参阅IEC 1000-3-2,IEC 1000-3-4及IEEE 519-19924.如何改善谐波整流(转换)设备之功率因子(Power factor)改善包含相位失真(Displacement component)与波形失真(Distortion component)两部份,前者为虚功改善,后者为谐波改善。

目前常见有效之谐波改善方法是于谐波源装设谐波滤波器(Filters),以抑制谐波注入设备。

除此之外,采用高脉波整流方式,如12步脉波(12-pulse)或24步脉波(24-pulse)及变压器△(Delta)接线亦可降低或消除部份谐波成份。

1.被动式滤波器(Passive filters)为了滤除输电系统和配电用户之谐波,可考虑安装LC滤波器。

一般在直流输电系统(HVDC)交流侧中会安装5、7、11和13级LC滤波器,加上13级高通滤波器(High-passed filters)。

对配电用户之谐波抑制可配合功率因子改善电容器,装置适量之滤波器。

*被动滤波器工作原理: Passive Harmonic Filte Working Principle:由LC等被动组件组成,将其设计于某频率下为极低阻抗,使谐波电流往其内流入。

其行为模式为电流汲入(sinking)。

每一阶次谐波需单独设计一单谐振滤波器。

使谐波共振点偏移.*无功补偿与电力滤波兼顾和一般低压电容补偿设备相比,补偿滤波装置除具有无功补偿作用外,还具有滤波能力,使用户注入系统的谐波电流大大降低,表2~4是用户甲厂在两组不同用电条件下的实测数据分析。

从表2可以看到,装设补偿滤波装置前,原有电容补偿支路和负荷及配电变压器之间构成并联谐振回路使电容及配变的谐波电流明显放大,其谐振点在13次附近。

表3反映了投入补偿滤波装置使用户的各项电能指标得到明显改善;无功需量减少50%,功率因数从0.734提高到0.917,电压及电流畸变均减少了一半。

应该说明的是,经过历年来对大量谐波源用户的监测表明,电容无功补偿设备的投入有时会对高次谐波构成放大回路,放大倍数为1~3倍,构成完全谐振回路时,放大倍数将达5~10倍以上,这无疑会增加设备的发热和功率损耗,影响正常生产,甚至直接危及设备运行。

*装置结构简单,参数调整灵活准确低压补偿滤波装置根据LC串联谐振原理构成,但在我们的改进设计中,由于使用了具有宽频域响应的电抗器和特种组合式电容器,使滤波支路参数的调整能力大为提高,调谐精度可达到谐振频率的±0.5f N/50Hz之内。

(f N表示调谐点的频率)另一方面,采用偏谐振原理使每套装置满足以下要求:由于制造、安装调试和运行条件等原因,使支路实际谐振点偏离设计值±10Hz时,装置仍能正常运行。

以上两点既保证了装置结构简单,又使参数的调整灵活准确。

*设计的技术条件采用滤波装置(措施)后相应配电系统(0.4kV)侧应满足以下技术条件:上列各式中:U1—各配电设备基波电压;U n—各配电设备谐波电压,n=2,3,4,……21;U N—各配电设备额定电压;I1—各配电设备基波电流;I n—各配电设备谐波电流,I N—各配电设备额定电流;在满足上述技术条件基础上,滤波装置(措施)还应适当满足无功补偿的要求,即补偿后功率因数>0.9。

*投入使用后的阻抗曲线滤波器组投入后,配变低侧不同频率下等值阻抗变化示意图如图3。

*装置运行安全可靠,维护方便构成补偿滤波装置的主要元件是电抗器,电容器和开关设备,由于设计时顾及到谐波电压迭加的影响,各元件的容量也考虑了滤波补偿的需要,所以各元件承受过电压的能力和热容量都大为提高,加上参数配置采用了偏谐振原理,进一步提高了装置限制冲击过电流,过电压的能力,使其运行更安全、可靠。

由于结构合理,元件质量可靠,自1992年底正式投入至今,装置未出现过任何故障和事故,日常维护工作只是极为简便的定期检查即可。

1.滤波方式:我们是采用电容器与电抗器串联的方式来滤波2.优点是:我们产品在滤波过程中使谐波共振点偏移的数值比后者好,后者谐波共振点高3.可以滤1.3.5.7次谐波一、电容柜:德国进口美电USM产品为保障以合理的投资获得最佳的无功补偿和谐波滤波的效果,可确保谐波电流滤除率在70%以上,功率因数补偿达到0.9以上,并保证PCC处(0.4kV进线端)电压总畸变率小于4%,满足GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》中相关标准要求。

谐波主要由谐波电流源产生:当正弦基波电压施加于非线性设备时,设备吸收的电流与施加的电压波形不同,电流因而发生了畸变,由于负荷与电网相连,故谐波电流注入到电网中,这些设备就成了电力系统的谐波源。

系统中的主要谐波源可分为两类:含半导体的非线性元件,如各种整流设备、变流器、交直流换流设备、PWM变频器等节能和控制用的电力电子设备;含电弧和铁磁非线性设备的谐波源,如日光灯、交流电弧炉、变压器及铁磁谐振设备等。

接入相与中性线之间产生谐波电流,并在中性线上进行并联叠加,所有的谐波电流造成电流和电压畸变。

谐波电流除了在中性线累计引起过载风险外,还形成磁场。

因此从电网上滤除谐波电流,上述问题就可以解决。

滤波器与谐波源越近滤波效果越好,这是减小谐波电流和谐波电压的最好办法。

如果由于谐波引起的谐波电压畸变或变压器过载是主要问题,建议在主电源配电柜装设滤波器。

[低压谐波滤波器的适用行业]一般工业、商业大楼、写字楼及三相四线制负荷。

[谐波滤波器的组成和工作原理]谐波滤波器由电容器串联阻抗构成。

谐波滤波器产生基波无功功率,以达到目标功率因数,电抗器的电感值选择使其对谐波形成很低阻抗串联谐振,其结果是绝大部分的谐波电流可被滤除。

滤波器柜安装有一台接触器(国产电容专用型建议用进口的)、电抗器(推荐选用德国进口美电USM-FK产品,电抗率有5.67%、7%、14%等,同时电抗器上附有温度接点可与接触器连接使用,如电抗器温度过高可通过温度接点来断开接触器保护电容柜里的原器件)、电容器(推荐选用德国进口美电USM-MKPg充气式电容器产品)及一台自动补偿控制器(推荐选用德国进口美电USM-S5产品)。

谐波滤波器是由电容器、串联电抗器所组成的(是通过国外电容器生产厂家提供的计算公式来选择搭配的,可计算1、3、5、7次谐波电流值)。

谐波滤波器和自动电容器柜的控制方式皆依据负载所需的无功功率,由功率因数调整器自动调整。

谐波滤波器中的电容器容量依据在基本波频时,系统所需补偿的无功功率而设计,而电抗器的电感值的选择依据在该次谐波频率时,能与电容器产生串联谐振回路,使谐波滤器在该谐波电流流入谐波滤波器。

谐波滤波器通常根据具体项目的测量结果采用标准元件组合而成,这样可以保障以合理的投资获得最佳的无功补偿和谐波滤波的效果。

[确定滤波器规格所需要的数据]1.中性线和/或相线中的谐波电流。

2.滤波器接入点的电压畸变(相对中性线)。

3.需要的无功补偿功率。

4.变压器的容量(S/kVA)及短路阻抗百分比(Zk%)。

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