功率因素和谐波纹波基本概念
纹波的定义

纹波(ripple)的定义1 纹波(ripple)的定义由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称 之为纹波。
纹波的成分较为复杂,它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波,另一种则是宽度很窄的脉冲波。
对于不同的场合,对纹波的要求各不一样。
对 于电容器老练来说,无论是那一种纹波,只要不是太大,一般对电容器老练质量不会构成影响。
而对程控机电源或音响设备中所使用的电源,由于宽度很窄的脉冲没 有足够的能量来推动喇叭的纸盆或话机的听筒而形成杂音。
因此对于这种窄脉冲的要求可以放宽。
而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号,虽然其幅度不是太高,但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。
因此对这种形态的纹波应有一定的要求,而对于用于 一些控制的场合,由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件,使设备运行的可靠性降低,因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制,而对类似正弦波的 纹波,一般由于其幅度较低,对控制部件的干扰不大。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示,可以用绝对量,也可以用相对对量来表示。
例如一个电源工作在稳压状态,其输出为100V5A,测得纹波的有效值 为10mV,这10mV就是纹波的绝对量,而相对量即 纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%,即等于万分之一。
2 纹波(ripple)的定义 补充纹波就是一个直流电压中的交流成分。
直流电压本来应该是一个固定的值, 但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。
事实上, 即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。
要体验,可以用示波器来看,就会看到电压上下轻微波动,就 像水纹一样,所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压,因为交流毫伏表只对交流电压响应,并且灵敏度比较高,可测量很小的交流电压,而纹波往往是比较小的交流电压。
谐波定义

一、谐波定义 供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同 的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波,称为 非谐波(Non-harmonics)或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到“污染”。
电网的并联谐振频率按下式计算:
式中 Sk 为节点 B 的短路功率(MVA);
Sc 为电网充电功Байду номын сангаас(包括并联电容器的功率,MVA)。
谐振回路品质因数 Q 的大小取决于谐振频率和电网的负荷率,负荷率下降,品质因数升高。低 压电网的品质因数为 2~3,高压公用电网为 2~5,高压工业电网约为 10。低压电网无并联电容 器时,其谐振频率一般不在谐波范围内。
2.电网等效电路
电网可以由电网各元件的谐波参数 Rn,Ln 和 Cn 组成等效网络。三相对称电网的等效电路图通 常采用单相表示(见图 2:电网及其等效电路和阻抗矢量轨迹图)。根据等效电路计算各频率下 的节点导纳矩阵 Yn,求出阻抗 Zn=,
计算谐波电压 Un=ZnIn。
电网在某些谐波频率下会发生并联谐振,导致谐波电流大幅度增加。
电压或电流的正弦波形受谐波影响而畸变的程度用谐波电压或电流含有率表示:
HRVn=(Un/U1)100% HRIn=(In/I1)100% 式中 Un、In 为第 n 次谐波电压、电流有效值; U1、I1 为基波电压、电流有效值。 表 1 公用电网谐波电压(相电压)极限值
电网标称电压 kV 电压总谐波畸变率 % 各次谐波电压含有率 奇次 偶次 0.38 5.0 4.0 2.0 6(10) 4.0 3.2 1.6 35(66) 3.0 2.4 1.2 110 2.0 1.6 0.8
功率因素和谐波纹波基本概念

功率因素基本概念1、 功率因素PF 的基本定义PF (Power Factor )是指交流输入有功功率与视在功率的比值,定义如下:rms rmsP P PF S V I ==⋅(1) 式中,P 为交流输入有功功率,S 为电路的视在功率,rms V 为电网电压有效值,rms I 为电网电流有效值。
2、 总谐波失真THD 的基本定义THD (Total Harmonic Distortion )是指除基波电流以外的所有其他谐波电流有效值与基波电流有效值的比值。
定义如下:11h I THD I ==2)式中,h I 为基波电流以外的多有其他谐波电流有效值,1I 为基波电流有效值,从式中可知,输入电流中的高次谐波含量越小,则h I 越小,因此总谐波失真PFC 也越小。
3、 相移功率因素在线性电路中,阻抗Z R jX =+,其中,R 为电阻,X 为电抗,由正弦电路理论可知,无论X 为感抗或是容抗,均会是正弦电压和电流波形产生相位差。
当X 为感抗时,正弦电压超前电流波形一个相位角α;当X 为容抗时,正弦电压滞后电流一个相位角α.相移功率因素DPF (Displacement Power Factor )定义为:cos DPF α=,其中α为正弦电压和电流波形之间的相位差。
由定义可知DPF 使用来描述等效负载阻抗特性的.当α=0时,DPF =0,当0α>,01DPF <<.4、失真功率因素非线性负载与线性负载不同,当电源电压为正弦波时,输入电流波形为非正弦,即电流波形发生正弦畸变,此时电路的功率因素很低。
因此非线性负载电路的功率因素不仅与相移功率因素有关,而且与电流波形的失真程度有关。
失真功率因素(Distortion Power Factor )的定义:1I PF I ==失真(3)式中I 为失真波形电流的总有效值,1I 为失真波电流基波有效值.由总谐波失真公式可得:PF 失真(4)从上式可以看出,总谐波失真THD 越小,则失真功率因素PF 失真约接近1,因此整个电路输入端的功率因素越高.5、 总功率因素设AC/DC 变换电路的输入电压为正弦波i V (有效值为V ),输入电流为非正弦,其总电流有效值为I ,又设基波电流1I 与输入电压i V 之间相差α,则根据表达式(1)可得功率因素为:1cos cos VI P PF PF S V Iαα===⋅⋅失真(5) 对于线性负载,PF 失真=1,则PF =DPF =cos α,即线性电路的功率因素取决于电压和电流的相位差;对于非线性负载,一般1DPF ≈,则PF =PF 失真,即非线性电路的功率因素取决于电流波箱的谐波含量。
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50 Hz,所以基波是50 Hz。
(2)什么是谐波?电⼒⽹络中除基波(50 Hz)外,任⼀周期性的电压或电流信号,其频率⾼于基波(50 Hz)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50 Hz越猿缘园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使谐波次数及谐波分量减⼩。
功率因数和谐波

功率因数和谐波
功率因数和谐波是两个不同的概念,但它们之间存在一定的关系。
功率因数(PF)是衡量电能质量的重要指标之一,它表示有功功率(P)和视在功率(S)的比值,即PF=P/S。
在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示。
功率因数的大小与电路的负荷性质有关,当电路仅含有线性元件时,则功率因数为定值(cosΦ=1),当电路含有非线性元件时,则功率因数发生改变。
谐波是一个周期性电气量的正弦波分量,其频率是基波频率的整数倍。
在电力系统中,谐波的产生主要是由于非线性负荷的使用,例如计算机、打印机、复印机和用于荧光灯的LED驱动器等设备。
这些非线性负荷在工作时会产生谐波电流,这些谐波电流流入电源系统,会对电网造成污染,导致电压波形畸变,影响电能质量。
功率因数和谐波之间存在一定的关系。
当电路中的负载工作时,如含有非线性元件,则中性线的电流基本上为零。
但当系统中存在谐波时,高次谐波会引起电压、电流的非线性失真,使影响电压、电流的相位差呈现无规律的变化,导致功率因数降低。
同时,谐波的存在也会使设备产生超压运行,特别是对感性设备来说,超压运行容易使设备产生磁通饱和现象,加速无功消耗率,影响功率因数。
因此,在电力系统中,需要对非线性负荷产生的谐波进行治理,以改善电能质量和提高功率因数。
这可以通过加装滤波器或者采取其他抑制谐波的措施来实现。
谐波的定义及测试方法

供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的分量,还得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 称为谐波次数。
电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non-harmonics )或分数谐波。
谐波实际上是一种 干扰量,使电网受到“污染”。
目前公司常用测试输入电流谐波的仪器有TEK 系列示波器(可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析),测试输出电压谐波的仪器有GW GAD-201G (失真仪)和TEK 系列示波器(可采用WAVESTAR 软件进行谐波分析)。
使用下面的方法计算信号的THD : () ++++++=272625242322211A A A A A A A THD 其中A 1是幅频特性中基波的幅值,而A 2 、A 3、A 4、A 5、……分别是2、3、4、5、……次谐波的幅值。
选取不同数量的谐波分量,可以计算出对应的THD 值。
采用WAVESTAR 软件进行分析可以得到完整谐波分析数据,下图为分析得出的柱型图,从图中可以针对各次谐波异常的状况采取相应的对策进行改善: Harmonic magnitude as a % of the fundamental amplitude0.0%0.7%1.5%2.2%3.0%3.7%4.4%5.2%5.9%6.6%7.4%8.1%Voltage:Current: Ch 1# Harmonics: 20Type: Current Magnitude波峰因数定义为交流信号峰值与有效值之比(峰均比),典型的波峰因数是: 正弦波:1.414;方波: 1;25%的占空比的脉冲:2 。
波峰因数(CREST FACTOR )的概念在UPS 行业是用来衡量UPS 带非线性负载的能力,对线性负载(R LOAD )而言,正弦波电流峰值Ipeak 与均方根值Irms 之比为1.414:1;在非线性负载(RCD LOAD )时,波峰因数则被认定为:在相同的有功功率条件下,非线性负载的电流峰值与非线性负载电流均方根值之比。
整流电路的谐波和功率因数

用户供电电 压 (KV)
0.38
电压畸变极 限(%)
5
6或10 35或63 110
4
3
1.5
B.用户单台变流设备接入电网的允许容量
用户供电电 压
(kV)
0.38
6或10
35或63
110及以上
设备型式
不控 半控 全控
不控 半控 全控
不控 半控 全控
不控 半控 全控
=0时:m脉波整流电路的整流电压
和整流电流的谐波分析
1) 整流输出电压谐波分析:
将纵坐标选在整流电压的峰值处,则在-/m~/m区间,整
流电压的表达式为:
ud0 2 cost
对该整流输出电压进行傅里叶级数分解,得出:
ud0
Ud0
bn
nmk
cos nt
Ud0 1
2 cos k
nmk n2 1
五、抑制谐波与改善功率因数
相控变流技术的电力电子装置存在着网侧功率因 数低以及投网运行时向电网注入谐波的两大问题。 采取措施,抑制以至消除这些电力公害是电力电子 技术领域中一项重要的研究课题,也是国内外学者 研究的热门课题。
bn
R2 (nL)2
n次谐波电流的滞后角为:
jn
arctan
nL
R
四、整流输出电压和电流的谐波分析
3) =0时整流电压、电流中的谐波有如下规律:
(1)m脉波整流电压ud0的谐波次数为mk(k=1,2,3...)次,即m的 倍数次;整流电流的谐波由整流电压的谐波决定,也为mk次;
(2)当m一定时,随谐波次数增大,谐波幅值迅速减小,表明最低 次(m次)谐波是最主要的,其它次数的谐波相对较少;当负载中 有电感时,负载电流谐波幅值dn的减小更为迅速;
整流电路的PFC

• 忽略电压谐波时
∑I
n=2
∞
2 n
这种情况下:
Q f为由基波电流所产生的无功功率,D是谐波电流 为由基波电流所产生的无功功率, 是谐波电流 产生的无功功率。 产生的无功功率。
三、R、L负载时交流侧谐波和功率因数分析 1. 单相桥式全控整流电路
1)忽略换相过程和电流脉动,带阻感负载,直流电感L为足 够大(电流i2的波形)
五、抑制谐波与改善功率因数 (一)谐波抑制措施 1.增加整流装置的相数 1.增加整流装置的相数 2.装设无源电力谐波滤波器
许多国家都发布了限制电网谐波的国家标 准,或由权威机构制定限制谐波的规定。 国家标准(GB/T14549-93)《电能质量公 用电网谐波》从1994年3月1日起开始实施。 A.电网电压正弦波相电压波形畸变率极限 A.电网电压正弦波相电压波形畸变率极限
用户供电电 压 (KV) 电压畸变极 限(%)
0.38
0.3 cn 2 U2L 0.2 0.1
n=6
n=12 n=18 0 30 60 90 120 150 180
值随α 增大而增大, α =90°时谐波 ° 幅值最大。
α/(°)
•
α 从90°~ 180°之间电路工作于有源 逆变工作状态,ud 的谐波幅值随 α
增大而减小。
三相全控桥 电流连续时,以n 为参变量的与α 的关系
四、整流输出电压和电流的谐波分析
4) α 不为 °时的情况 ) 不为0°时的情况: 三相半波整流电压谐波的一般表 达式十分复杂,给出三相桥式整 流电路的结果,说明谐波电压与 α 角的关系。 以n为参变量,n次谐波幅值(取 标幺值)对α 的关系如图所示:
• 当α 从0°~ 90°变化时,ud的谐波幅 ° °
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功率因素基本概念
1、 功率因素PF 的基本定义
PF (Power Factor )是指交流输入有功功率与视在功率的比值,定义如下:
rms rms
P P PF S V I ==⋅(1) 式中,P 为交流输入有功功率,S 为电路的视在功率,rms V 为电网电压有效值,rms I 为
电网电流有效值。
2、 总谐波失真THD 的基本定义
THD (Total Harmonic Distortion )是指除基波电流以外的所有其他谐波电流有效值
与基波电流有效值的比值。
定义如下:
11h I THD I ==2)
式中,h I 为基波电流以外的多有其他谐波电流有效值,1I 为基波电流有效值,从式中
可知,输入电流中的高次谐波含量越小,则h I 越小,因此总谐波失真PFC 也越小。
3、 相移功率因素
在线性电路中,阻抗Z R jX =+,其中,R 为电阻,X 为电抗,由正弦电路理论可知,
无论X 为感抗或是容抗,均会是正弦电压和电流波形产生相位差。
当X 为感抗时,正弦电压超前电流波形一个相位角α;当X 为容抗时,正弦电压滞后电流一个相位角α。
相移功率因素DPF (Displacement Power Factor )定义为:cos DPF α=,其中α
为正弦电压和电流波形之间的相位差。
由定义可知DPF 使用来描述等效负载阻抗特性的。
当α=0时,DPF =0,当0α>,01DPF <<。
4、失真功率因素
非线性负载与线性负载不同,当电源电压为正弦波时,输入电流波形为非正弦,即电流
波形发生正弦畸变,此时电路的功率因素很低。
因此非线性负载电路的功率因素不仅与相移功率因素有关,而且与电流波形的失真程度有关。
失真功率因素(Distortion Power Factor )的定义:
1I PF I ==失真(3) 式中I 为失真波形电流的总有效值,1I 为失真波电流基波有效值。
由总谐波失真公式可
得:
PF 失真(4)
从上式可以看出,总谐波失真THD 越小,则失真功率因素PF 失真约接近1,因此整个
电路输入端的功率因素越高。
5、 总功率因素
设AC/DC 变换电路的输入电压为正弦波i V (有效值为V ),输入电流为非正弦,其总
电流有效值为I ,又设基波电流1I 与输入电压i V 之间相差α,则根据表达式(1)可得功率因素为:
1cos cos VI P PF PF S V I
αα===⋅⋅失真(5) 对于线性负载,PF 失真=1,则PF =DPF =cos α,即线性电路的功率因素取决于电
压和电流的相位差;
对于非线性负载,一般1DPF ≈,则PF =PF 失真,即非线性电路的功率因素取决于电
流波箱的谐波含量。
纹波和谐波
6、 纹波(ripple)的定义
由于直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。
纹波的成分较为复杂,它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波,另一种则是宽度很窄的脉冲波。
对于不同的场合,对纹波的要求各不一样。
对于电容器老练来说,无论是那一种纹波,只要不是太大,一般对电容器老练质量不会构成影响。
而对程控机电源或音响设备中所使用的电源,由于宽度很窄的脉冲没有足够的能量来推动喇叭的纸盆或话机的听筒而形成杂音。
因此对于这种窄脉冲的要求可以放宽。
而对于音频范围内的类似正弦波的纹波信号,虽然其幅度不是太高,但其能量却使喇叭或听筒发生嗡嗡的杂音。
因此对这种形态的纹波应有一定的要求,而对于用于一些控制的场合,由于窄脉冲达到一定的高度会干扰数字或逻辑控制部件,使设备运行的可靠性降低,因此对这种窄脉冲的幅度应有一定的限制,而对类似正弦波的纹波,一般由于其幅度较低,对控制部件的干扰不大。
纹波的表示方法可以用有效值或峰值来表示,可以用绝对量,也可以用相对对量来表示。
例如一个电源工作在稳压状态,其输出为100V5A,测得纹波的有效值为10mV,这10mV 就是纹波的绝对量,而相对量即纹波系数=纹波电压/输出电压=10mv/100V=0.01%,即等于万分之一。
7、纹波(ripple)的定义补充
纹波就是一个直流电压中的交流成分。
直流电压本来应该是一个固定的值,但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的,由于滤波不干净,就会有剩余的交流成分,即便如此,就是用电池供电也因负载的波动而产生波纹。
事实上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。
要体验,可以用示波器来看,就会看到电压上下轻微波动,就像水纹一样,所以叫做纹波。
一般使用交流毫伏表来测量纹波电压,因为交流毫伏表只对交流电压响应,并且灵敏度比较高,可测量很小的交流电压,而纹波往往是比较小的交流电压。
如果没有交流毫伏表,也可使用示波器来测量。
将示波器的输入设置为交流耦合,调整Y轴增益,使波形大小合适,读出电压值,可估算出纹波电压的大小。
纹波电压会影响系统的工作,带来噪声。
所以电源要有足够的滤波措施,以将纹波限制在一定的幅度以内。
8、纹波(ripple)与谐波的比较谐波与纹波的比较
谐波简单地说,就是一定频率的电压或电流作用于非线性负载时,会产生不同于原频率的其它频率的正弦电压或电流的现象。
纹波是指在直流电压或电流中,叠加在直流稳定量上的交流分量。
它们虽然在概念上不是一回事,但它们之间有联系。
如电源上附加的纹波在用电器上很容易产生各频率的谐波;电源中各频率谐波的存在无疑导致电源中纹波成分的增加。
除了在电路中我们所需要产生谐波的情况以外,它主要有以下主要危害:
1、使电网中发生谐振而造成过电流或过电压而引发事故;
2、增加附加损耗,降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率;
3、使电气设备(如旋转电机、电容器、变压器等)运行不正常,加速绝缘老化,从而缩短它们的使用寿命;
4、使继电保护、自动装置、计算机系统及许多用电设备运转不正常或不能正常动作或操作;
5、使测量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量;
6、干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正常传递,甚至损坏通信设备。
纹波的害处:
1、容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生较多的危害;
2、降低了电源的效率;
3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生,导致烧毁用电器;
4、会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;
5、会带来噪音干扰,使图像设备、音响设备不能正常工作。
总之,它们在我们不需要的地方出现都是有害的,需要我们避免的。
对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多,但想完全消除,似乎是很难办到的,我们只有将其控制在一个允许的范围之内,不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。
电网谐波来自于3个方面:一是发电源质量不高产生谐波:发电机由于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和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。
二是输配电系统产生谐波:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。
它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。
铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。
三是用电设备产生的谐波:晶闸管整流设备。
由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。
我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。
如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。
如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。
经统计表
明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。
变频装置。
变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。
电弧炉、电石炉。
由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。
其中主要是2 7次的谐波,平均可达基波的8% 20%,最大可达45%。
气体放电类电光源。
荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。
分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。
家用电器。
电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。
在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。
这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。