三次谐波与失真度
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信号失真的程度可用非线性失真系数或失真度表示。
其定义是全部谐波能量与基波能量之比的平方根值。
对纯电阻负载,其定义为全部谐波电压(或电流)有效值与基波电压(或电流)有效值之比,即
式中U1为基波电压有效值,U2、U3、…、U n为各次谐波电压有效值。
失真度也可用其近似值K0来表示
K与K0的关系可由下式换算:
当K=10%时,K与K0相差0.5%;K=20%时,K与K0差2%。
K越大则相差越大。
失真度是衡量电声系统的重要指标之一, 通常用失真度仪来测量收录机、电声设备和信号发生器输出的失真度。
其一般技术指标为频率范围:10赫~200千赫,失真度范围:
0.01%~100%,精确度:±5%~10%。
失真度测量有直接测量和间接测量两种方法。
①直接测量法:失真度仪由输入电平调整电路、基波抑制电路和电子毫伏表等三部分组成(图1)。
被测信号输入电平调整电路后,将开关置于“1”位置,电子毫伏表指示在满度(1伏)。
将开关拨向“2”,调整基波抑制电路使基波抑制到最低限度。
这时毫伏表的刻度即为基波与谐波电压有效值之比,直接指示失真度。
②间接测量法:被测信号通过开关S的“1”位置(图2),经基波抑制电路调谐后,由毫伏表指示全部谐波电压值;然后将开关S接至“2”,并调整衰减器使毫伏表指示原来位置。
从衰减器度盘上读出失真度。
此法操作复杂,但测量精确度较高。
失真度测量
失真度测量
我们平常所说的失真度的技术术语为总谐波失真,英文为:Total Harmonic Distortion,简称THD。
三次谐波励磁技术三次谐波励磁技术是一种应用于电力系统中的一种谐波滤波技术,它主要是通过引入一个三次谐波电流源来抵消电力系统中的三次谐波电流。
这种技术广泛应用于电力系统中,能够有效地降低电力系统中的谐波污染,提高电力系统的稳定性和可靠性。
在电力系统中,谐波是指频率是基波频率的整数倍的电流或电压。
谐波产生的原因主要有非线性负载、电力电子设备等。
谐波会引起电力系统中的电压失真、电流失真等问题,严重时甚至会导致电力系统的故障。
因此,对于电力系统中的谐波问题进行有效的控制是非常重要的。
谐波滤波技术是一种常用的谐波控制技术,它通过引入一个与谐波相位相反且幅值相等的电流源来抵消谐波电流,从而实现谐波的消除。
在传统的谐波滤波技术中,一般只考虑基波和一次谐波,而对于三次谐波这种高次谐波往往被忽视。
然而,随着电力电子设备的广泛应用,三次谐波问题变得越来越突出,传统的谐波滤波技术已经无法满足电力系统对谐波的要求。
为了解决这个问题,三次谐波励磁技术应运而生。
它通过引入一个三次谐波电流源来主动地抵消电力系统中的三次谐波电流。
具体来说,三次谐波电流源与电力系统中的三次谐波电流相位相反且幅值相等,两者相互抵消,从而实现对三次谐波的控制。
三次谐波励磁技术的实现需要对电力系统进行精确的建模和控制。
首先,需要对电力系统中的三次谐波电流进行测量和分析,得到其相位和幅值信息。
然后,通过控制三次谐波电流源的相位和幅值,使其与电力系统中的三次谐波电流相位相反且幅值相等,从而实现谐波的抵消。
最后,通过合理的控制策略,保证三次谐波电流源的稳定工作,使其能够持续地对电力系统中的三次谐波进行控制。
三次谐波励磁技术的应用可以显著降低电力系统中的三次谐波电流,改善电力系统的谐波问题。
与传统的谐波滤波技术相比,三次谐波励磁技术具有以下优点:首先,它能够有效地抵消电力系统中的三次谐波电流,提高谐波控制的效果;其次,它能够实时地对电力系统中的三次谐波进行控制,适应电力系统运行状态的变化;再次,它能够提高电力系统的稳定性和可靠性,减少谐波对电力系统的影响。
svpwm三次谐波注入原理
SVPWM三次谐波注入原理是一种常用的电力电子调制技术,用于控制三相电压源逆变器的输出电压。
它通过注入三次谐波信号来改变输出电压波形,实现对电机转矩和转速的精确控制。
在SVPWM三次谐波注入原理中,通过改变逆变器的开关状态,控制输出电压的大小和相位。
三次谐波注入则是在正常的PWM调制基础上,加入一个具有特定频率和幅值的三次谐波信号。
这个谐波信号由一个三次谐波发生器产生,然后与基波信号叠加在一起,形成最终的PWM调制信号。
三次谐波信号的注入可以使得逆变器输出的电压波形更加接近正弦波,减小了电机运行时的谐波失真。
同时,通过调节三次谐波信号的幅值和相位,可以实现对电机转矩和转速的精确控制。
SVPWM三次谐波注入原理的关键在于对三次谐波信号的准确控制。
通过调节谐波信号的频率和幅值,可以实现对输出电压的精确调节。
此外,还需要考虑逆变器的开关状态以及开关时间的控制,确保输出电压的稳定性和可靠性。
SVPWM三次谐波注入原理是一种有效的电力电子调制技术,可用于控制三相电压源逆变器的输出电压。
通过注入三次谐波信号,可以改善电机运行时的谐波失真,并实现对电机转矩和转速的精确控制。
这一技术在工业控制领域中得到了广泛应用,为电力系统的稳
定运行和高效运转提供了重要支持。
照明系统中三次谐波产生的原因、危害及解决方法【摘要】结合多年电气照明工程施工的实践经验,对照明工程中零线电流过大产生的原因、危害及解决方法进行了深入地分析,提出了自己的一些见解,谨供大家作参考之用。
【关键词】照明工程;零线电流;三次谐波1 概述我们在长期的照明工程的实践中,经常发现零线电流过大,大约等于相线电流,有时达相线电流的1.7倍;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?其实这是因为3次及与3次成倍数的谐波电流在零线上的叠加,本文就照明线路中三次谐波产生的原因、危害及解决方法做了详细的分析。
2 三次谐波产生的原因一般来说,理想的交流电源应是纯正弦波形,但因现实世界中的输出阻抗及非线性负载的原因,,导致电源波形失真。
若电压频率是50Hz,,将失真的电压经傅立叶转换分析后,可将其电压组成分解为除了基频(50Hz)外,倍频(100Hz,150Hz,…..)成份的组合。
其倍频的成份就称为谐波。
照明工程中大规模使用高强度气体放电灯、LED灯、荧光灯等,造成大量的谐波电流,因而只要电流波形不是正弦波,其中就包含了谐波电流的成分。
3 三次谐波电流在零线的叠加当三条相线上的电流波形为正弦波,并且它们相差120度,在零线上矢量叠加,其结果如平衡为零,如不平衡就是它们的矢量和,其最大值只能等于相线电流。
但我们在实际照明工程中,最后运行电流检测时发现零线电流大于相线电流,同时,检查三相电流是平衡的,为此我们通过下面的三相电流波形图就能理解三次谐波在零线上是叠加的。
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。
由于三相电的每相基波电流之间相位相差120度,3次谐波电流的相位相差为360度,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。
通常一台单相负荷不会产生很大的谐波电流,但照明工程中经常是多个相同照明灯并联运行,谐波电流叠加,从而引发许多干扰问题,例如功率损失,导体发热起火,故障跳闸等。
三次谐波的电气量一. 介绍三次谐波是电力系统中常见的一种电气现象。
它在电力系统中的传输和分配中产生的越来越多的关注。
本文将从以下几个方面来全面、详细、完整地探讨三次谐波的电气量。
二. 三次谐波的定义与特点三次谐波是指电力系统中频率为基波频率的三倍的谐波。
对于50Hz的电力系统,三次谐波的频率为150Hz。
三次谐波的特点包括: 1. 三次谐波在电力系统中的分析和处理越来越重要; 2. 三次谐波与系统的谐振造成失真和不稳定。
三. 三次谐波的产生原因三次谐波的产生原因是多方面的,包括以下几种: 1. 非线性负载:非线性负载是电力系统中主要的三次谐波产生源。
例如,电弧炉、可控硅器件等; 2. 谐振条件:当系统的谐振频率接近三次谐波频率时,就会导致三次谐波的增强和产生; 3. 电力系统的电容:电容会导致电流的提前,从而引入三次谐波。
四. 三次谐波的影响三次谐波对电力系统的影响是多方面的,主要包括以下几个方面: 1. 电流和电压的失真:三次谐波会导致电流和电压的失真,降低电力系统的功率因数; 2. 电力设备的加热:三次谐波会导致电力设备中的感性元件(如变压器和电机)发热,降低设备的寿命; 3. 控制系统的误动作:三次谐波可能使控制系统误动作,导致系统不稳定。
五. 三次谐波的测量与分析为了有效地控制和消除三次谐波的影响,需要对其进行测量与分析。
测量与分析过程可以分为以下几个步骤: 1. 选择合适的测量仪器:需要选择具有高精度和快速响应的测量仪器,如数字示波器; 2. 采集电流和电压的波形数据:在实际电力系统中,通过传感器采集电流和电压的波形数据; 3. 计算三次谐波的电气量:通过计算,可以得到三次谐波的电气量,如总谐波电流、谐波失真率等; 4. 分析谐波的来源和影响:通过对谐波数据的分析,可以确定谐波的来源和影响; 5. 提出相应的措施:根据分析结果,采取相应的措施来控制和消除三次谐波的影响。
六. 三次谐波的控制与消除为了减少三次谐波的影响,可以采取以下几种控制与消除措施: 1. 使用滤波器:滤波器是一种常用的控制谐波的设备,可以选择合适的滤波器来减少三次谐波的影响; 2. 控制线路参数:通过合理地设计电力系统的线路参数,如电感和电容的选择,可以降低谐波的产生和传输; 3. 优化负载:通过选择合适的负载设备,如无功补偿装置,可以减少非线性负载引入的三次谐波。
三次谐波电压保护范围在电力系统中,各种电力负载设备都可能会产生谐波电压。
谐波电压是指频率是系统基波频率的整数倍的电压信号。
这些谐波电压对电力设备和系统的正常运行会造成一定的威胁和损害。
因此,为了保护电力设备和确保电力系统的可靠运行,有必要对谐波电压进行保护。
本文将讨论三次谐波电压的保护范围。
1. 谐波电压对电力系统的影响谐波电压的存在会导致电力系统中的电流和电压的波形失真,对系统的稳定性和运行产生不良影响。
首先,谐波电流会增加系统的线损,导致能源浪费。
其次,谐波电流还会引起变压器和电缆等电力设备的过热,缩短设备的使用寿命。
此外,谐波电压还可能导致电力设备的故障、保护装置的误动作和通信设备的干扰等问题。
2. 三次谐波电压保护范围的定义根据国际电工委员会(IEC) 的规定,对于三次谐波电压的保护范围,应参考系统的额定电压。
通常,三次谐波电压的保护上限被定义为系统额定电压的5%。
这意味着当三次谐波电压超过系统额定电压的5%时,保护措施应该被采取,以减少谐波电压对电力设备的影响。
3. 采取的保护措施为了保护电力设备免受三次谐波电压的影响,以下是一些常见的保护措施:3.1 谐波滤波器谐波滤波器是用于降低电力系统中谐波电压和谐波电流的装置。
根据对系统的谐波成分进行分析,可以采用合适的谐波滤波器来消除谐波电压。
谐波滤波器可分为有源滤波器和无源滤波器。
有源谐波滤波器利用电子器件将谐波电流注入电路中,与谐波电压相抵消。
无源谐波滤波器则是通过谐波滤波器中的电抗元件来吸收谐波电流。
3.2 变压器的谐波阻抗根据电力系统的工作情况,可以选择在变压器的绕组中添加谐波阻抗,以减少谐波电压的影响。
谐波阻抗通常是由谐波滤波器的电抗元件构成,可以有效地吸收谐波电流。
3.3 设备的谐波耐受能力选择电力设备时,应特别关注其对谐波电压的耐受能力。
一些高性能的电力设备设计可以更好地抵御谐波电压的影响,减少设备的损坏和故障风险。
4. 谐波电压监测和分析为了更好地保护电力系统和设备免受谐波电压的影响,进行谐波电压的监测和分析是必要的。
日本ELNA音频电容介绍日本ELNA电容开发音频电容已有30年的历史,可以说是日式音频电容的老大。
ELNA的音频专用电解电容在很多中、高档器材上都可以觅见她的影踪。
在很多中、高档器材上都可以觅见他的影踪。
特别是在高档日产器材上,几乎是ELNA音响电容的天下,例如DENON的旗舰CD、顶班功放,SONY的顶级SACD、CD、功放,MARANTZ、金嗓子的顶班器材,欧洲的“音乐之旅”功放等等不一例举。
其补品电容有几种品种,是国内的发烧友赋予一系列的爱称:SILMIC(II)棕神、CERAFINE(红袍)、DUOREX(紫袍)。
Cerafine(红袍)和DUOREX(紫袍)音质表现:音色通透、速度均属中等FOR AUDIO的音质表现:音质表现像青春少女一样、音色甜美LongLife和SILMIC(棕神)的音质表现:快速有力,适合表现现代音乐★ELNA电容系列繁杂下面做个简单的介绍:RFS High Grade (SilmicII) Brown or Black:顶级音频电容(三次谐波失真<-120db)SILMIC的改进版,天然丝介质,棕壳金字SILMIC II。
ROS High Grade (Silmic) Brown:顶级音频电容(三次谐波失真<-120db)天然丝介质,棕壳金字SILMIC。
ROA High Grade (Cerafine) Red:高级音频电容渗陶瓷微粒(三次谐波失真<-120db),酒红壳金字Cerafine。
ROB TONEREX Black:即原来的for audio和for HI FI系列,为ELNA的音频标准系列。
★小体积高等级系列:R3A 5mm height Red:小型化高5mm标准音频电容(三次谐波失真<-120db),酒红壳。
R2A 7mm height Red:小型化高7mm标准音频电容(三次谐波失真<-120db),酒红壳。
15 放大器失真问:我看了你们的放大器产品说明,对失真技术指标我有些弄不懂。
有的放大器是用二次和三次谐波失真,另外一些用总谐波失真(THD)或总谐波失真加噪声(THD+N),还有的用两个单一频率互调失真(IMD)和三阶互调失真,能否请你解释一下?答:因为放大器是应用范围很广的常用器件,所以为了满足应用需要不断研制出一些新的放大器,因而自然会涉及到一些专用指标。
正如你所指出的那样,失真可以用各种方法来定义,对于特殊的应用,技术指标与用户对失真的定义有关。
尽管有一些指标主要与规定的频率范围和应用场合有关,但还是有一些失真指标是相当通用的。
实际上存在着一些标准化的基本定义,所以让我们首先讨论一下。
谐波失真是这样度量的:在规定的电路中,用一个频谱上是很纯的正弦波加到放大器上,然后观察输出的频谱。
在输出端观察到的失真大小通常与下面几个参数有关:待测放大器在小信号和大信号条件下的非线性、输入信号的幅值和频率、放大器输出端施加的负载、放大器的电源电压、印制线路板的布局、接地和电源去耦等。
因此你可以看出,任何关于失真的技术指标如果没有确切规定的测试条件是完全没有意义的。
谐波失真的测量可以根据频谱分析仪的输出频谱,观察二次、三次、四次…等谐波相对基波信号的幅值来完成。
谐波失真通常表示成一个比率,其单位为%,ppm,dB 或dBC。
例如00015%的失真相当于15 ppm 或-96 5 dBC。
单位 dBC仅仅表示谐波电平比“载波”频率(即基波)低多少 dB。
谐波失真可以用每一个分量来分别表示(通常仅仅用二次和三次谐波)。
或者把它们所有分量组合成一个方和根(rss),从而给出总谐波失真(THD)为:THD=V22+V23+V24+…V2nVS这里,VS=信号幅值(有效值V)V2=二次谐波幅值(有效值V)Vn=n次谐波幅值(有效值V)在THD中所含的谐波数目可能是不同的,但通常用前五次谐波就足够了。
你可以看出,在 rss算法中,倘若较高阶谐波是最大谐波的1/3至1/5,则可忽略该高阶项对THD的影响( 0102+0032=00109≈010)。
信号信号失真失真Xie Meng-xian. (电子科大,成都市)正弦波信号经过电路放大等处理之后,输出的信号波形偏离正弦波的情况,就称为信号的(谐波)失真(harmonic distortion )。
(1)谐波失真谐波失真率率(harmonic distortion rate )谐波失真的大小用谐波失真率来衡量,常用THD 和KF 表示。
当在输入某个正弦波信号时,若输出是基波和各次高频波的话,则定义总的谐波失真率为:THD = (2次以上高频波电压有效值的均方值)/(输出基波电压)×100 [%]1100[%]=对于各个高次谐波,可分别定义其谐波失真率,并采用KF 2表示2次谐波失真率、KF3表示3次谐波失真率、KF4表示4次谐波失真率、…。
由于总的谐波失真率THD 表示的是2次谐波以上全部高次谐波所引起的失真,故测量比较容易,即只要采用简单的滤波器即可分离开基波与高次谐波,从而立即得到THD 。
(2)交叉失真(cross-over distortion )交叉失真是出现于乙类推挽放大器(push-pull amplifier )中的一种谐波失真。
对于乙类推挽放大器,当电路的输出功率超过了其最大输出功率时,就会产生交叉失真。
有源器件的非线性特性是引起信号失真的根本原因。
对于BJT ,产生谐波失真的原因可归结为两个方面:①BJT 的输入特性(I B -V BE 特性)并不完全是线性的,而是指数函数式上升的曲线——与pn 结特性类似),因此,即使加在基极上的电压是正弦波,但输入的基极电流波也将是有畸变的正弦波(即为非正弦波)——产生了失真,如图(a )所示;②晶体管的电流放大系数β与集电极电流有关(在很小电流和很大电流时,β都会降低),因此,把已经有所畸变的基极电流波再放大β倍之后、而得到的集电极电流的波形必将更加偏离正弦波。
对于晶体管乙类推挽放大器,其中两个晶体管是分别轮流放大信号的正、负半周。
[编辑本段]谐波失真简介谐波失真(THD)指原有频率的各种倍频的有害干扰。
放大1kHZ的频率信号时会产生2kHZ的2次谐波和3kHZ及许多更高次的谐波,理论上此数值越小,失真度越低。
由于放大器不够理想,输出的信号除了包含放大了的输入成分之外,还新添了一些原信号的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的频率成分(谐波),致使输出波形走样。
这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。
[编辑本段]谐波失真解析总谐波失真指音频信号源通过功率放大器时,由于非线性元件所引起的输出信号比输入信号多出的额外谐波成分。
谐波失真是由于系统不是完全线性造成的,我们用新增加总谐波成份的均方根与原来信号有效值的百分比来表示。
例如,一个放大器在输出10V的1000Hz时又加上Lv的2000Hz,这时就有1 0%的二次谐波失真。
所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。
一般说来,10 00Hz频率处的总谐波失真最小,因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
但总谐波失真与频率有关,因此美国联邦贸易委员会于1974年规定,总谐波失真必须在20~20000Hz的全音频范围内测出,而且放大器的最大功率必须在负载为8欧扬声器、总谐波失真小于1%条件下测定。
国际电工委员会规定的总谐波失真的最低要求为:前级放大器为0.5%,合并放大器小于等于0.7%,但实际上都可做到0.1%以下:FM立体声调谐器小于等于1.5%,实际上可做到0.5%以下;激光唱机更可做到0.01%以下。
由于测量失真度的现行方法是单一的正弦波,不能反映出放大器的全貌。
实际的音乐信号是各种速率不同的复合波,其中包括速率转换、瞬态响应等动态指标。
故高质量的放大器有时还注明互调失真、瞬态失真、瞬态互调失真等参数。
(l)互调失真(IMD):将互调失真仪输出的125Hz与lkHz的简谐信号合成波,按4:1的幅值输入到被测量的放大器中,从额定负载上测出互调失真系数。
(2)瞬态失真(TIM):将方波信号输入到放大器后,其输出波形包络的保持能力来表达。
如放大器的转换速率不够,则方波信号即会产生变形,而产生瞬态失真。
主要反映在快速的音乐突变信号中,如打击乐器、钢琴、木琴等,如瞬态失真大,则清脆的乐音将变得含混不清。
(3)瞬态互调失真:将3.15kHz的方波信号与15kHz的正弦波信号按峰值振幅比4:1混合,经放大器后,新增加全部互调失真的产物有效值与原来正弦振幅的百分比。
如放大器采用深度大回环负反馈,瞬态互调失真一般较大,具体反映出声音呆滞、生硬、无临场感;反之,则声音圆滑、细腻、自然。
[编辑本段]谐波失真控制在一个水处理工厂里,将失真的设备连接到备用发电机会产生干扰电流。
可以先采取临时处理方案,然后使用有源谐波滤波器。
变频驱动器VFD(variablefrequencydrive)在关键电机的调速和优化功率消耗方面具有许多优点,但是也很容易造成相邻配电系统的谐波失真。
配电系统能够吸收部分失真,但是当VFD直接连接在发电机驱动的电路上时,产生的干扰也可能会影响操作的可靠性。
通常,水处理厂配备有VFD、臭氧发生器以及其它可以造成谐波失真的负载。
多数的工厂里也配置了紧急备用发电机,以备外部电源停止或非正常时为重要设备供电。
这样的反渗透淡化厂始终关注着谐波的长期影响效果,以及他们的938kVA备用发电机在大型变频泵造成谐波失真时运行是否可靠。
而工厂的操作人员一直担心,在应急操作时间延长的情况下,发电机可能发生故障。
为了确定故障的程度,操作人员编辑谐波测量结果,比较正常使用和使用备用发电机时的失真程度,并根据测得的数据通过工程分析来评估谐波抑制技术。
施耐德电气在工厂的配电盘进线端检测谐波的失真情况。
测试设备为一个能够测量200多个电源系统参数的便携式电路监控器。
谐波失真的测量采用每个周期512点的采样率进行取样,保证第250次谐波的准确性。
负载测试表明:在当时的情况下,工厂备用发电机的负载量接近其53%的额定负载。
测试期间的负载峰值为403kW和431kVA。
测试中的平均RMS 电流表明了不同机器运行的影响。
测试过程中,当使用发电机供电时电压略有降低,但无论是正常使用还是发电机供电都能够维持在可被接受的稳态电压范围里——480V的100%~10 3%。
电压失衡程度也在小于1%,在可接受的范围内。
负载测试表明负载最少时功率因数最低,所有设备同时运行时功率因数最高。
由于谐波固有的功率因数改进特征,使得常规的谐波滤波器很难削弱此电路上的谐波。
负载测试也表明480V总线上的电压失真幅度在正常使用时最高峰值可达大约6.5%,在使用备用发电机时可达大约10%(如谐波失真图所示)。
当60hp设备与250hp设备一起工作时,由于ΔY变压器和线性反应器结合产生的消除效应,电流失真会减少。
电流总需量畸变系数TDD(totaldemanddistorti on)是由80%的发电机额定电流除以谐波电流得出的,或直接取900amps。
多大程度的失真是可以接受的?IEEE519-1992标准《电力系统谐波控制推荐规程和要求》提供了一些关于“多大程度的谐波失真可以接受”的指导方针。
最初,该标准作为推荐规程供电力使用单位及其客户参考;现在,该标准已被广大工厂企业作为测定现有设备谐波电流的指南性文件加以普及和使用。
对淡化厂的正常电力使用和备用发电机供电所进行的测试表明,主要的电力系统参数,包括电压校准和失衡以及电流失衡,都在可接受的范围内。
尽管谐波失真的程度没有严重到对工厂的正常生产运行有明显的影响,进一步减弱谐波仍然是不可忽略的工作。
操作员关心谐波带来的长期影响,而由于使用备用发电机时的谐波常常超过IEEE519-1992标准所规定的谐波范围,他们更担心应急操作时间延长的情况下发电机能否稳定可靠地继续工作。
此外,谐波减弱技术也能延长设备使用寿命,增强系统的可靠性。
谐波限值表显示了与通常用于电力发生设备的IEEE519-1992标准谐波限值比较的测试结果。
和演示的一样,在线测量的数据超过了这个限值。
除此以外,施耐德电气还进行了不同抑波技术的计算机仿真。
施耐德电气通过谐波仿真可以估算不同的情况下谐波电流的减少量。
如前面所提到的,在250hp设备和60hp设备同时工作就已经获得了第5次和7次谐波电流的谐波消除效果。
系统分别要求5次谐波的电流减少27%,7次谐波的电流减少16%,尽管如此造成了总RMS电流增加了19%。
最坏的情况也就是最高谐波峰值,在只有250hp设备工作时才会出现。
总体来说,有4种解决方式:绕过一个ΔY绝缘变压器——每个250hp设备有ΔY绝缘变压器。
绕过其中一个ΔY绝缘变压器就能获得不错的效果,即减少了谐波电流失真的数量。
再加上上面提到的250hp和60hp设备同时使用的方法,减弱了第5次和7次的谐波电流。
而旁通回路的第5次和7次谐波电流保持不变,一旦再运行一到两个250hp设备,就会产生额外的消除作用。
然而,这项技术仅适用于没有更有效的解决办法的情况下的临时改造。
替换一个ΔY绝缘变压器——一种更为有效的谐波减弱技术就是用ΔY交错绕组变压器取代其中一个ΔY绝缘变压器,而非绕过它。
因为谐波电流不是通过ΔY交错绕组变压器周相移动,所以这样的改进也增强了第5次和7次电流的消除效应。
这种方法同时也保留了谐波衰减的正面影响。
无源谐波滤波器——可以在480V主电路安装一个5次无源谐波滤波器,但是由于无源谐波滤波器也会增加基础功率因数,所以这种方法并不实际。
由于设备的功率因数已经很高(全负载时可达94%),在工厂没有达到最先进的功率因数的情况下,系统无法容忍更多的负荷。
有源谐波滤波器——该厂最佳的解决方案是通过在480V主电路上安装有源滤波器来减弱谐波电流。
有源滤波器能够测算出负载所需的谐波电流量,并且使电流产生180°的相位移。
该方法可以很大程度上减弱谐波失真的程度,通常被用在必须严格遵守谐波限值的场合。
此外,施耐德电气推荐安装现场功率监控设备,从而可以跟踪谐波失真中的设备性能、电压质量、干扰和费用的情况。
过渡性的和永久的解决方案通过临时设置旁路绕过绝缘变压器,从而增加谐波消除,工厂降低了谐波的失真程度。
这一非常规的手段帮助工厂度过了整个夏季运行高峰。
之后,工作人员在主配电盘上安装了有源谐波滤波器。
该设备最终消除了谐波失真的影响。
安装有源滤波器后的测量结果显示电流失真低于8%,电压失真低于2%。
[编辑本段]浅谈谐波失真早在三十年代,F.H.Brittain的扬声器评价十一项测试项目中就有谐波失真,五十年代L.L.Brenek提出的扬声器最重要的特性八项中有它,而今各电声测试系统。
从几十万人民币的B&K系统到几千元人民币的国产测试系统都把它做为重要的测量对象。
可见谐波失真对电声界一直是个非常重要的参数。
谐波失真:当把基频为f的正弦信号输入扬声器时,扬声器输出除f以外,由扬声器的非线性失真而产生了,同f成整数倍的各次谐波成分:2f.3f……nf,我们称之为谐波失真。
谐波失真分为三类,而我们常用到的为THD(TOTALHA RMONICDISTORTION)总谐波失真和几次谐波失真(HARMONICDISTORTI ON)及特性总谐波失真(在实际测量中还会细分为偶次谐波失真,奇次谐波失真和SUB-HARMONICS),它们分别的特性规定为:由失真产生的总谐波声压有效值与总输出声压有效值Pt之比;由失真产生的第几次谐波声压有效值与总输出声压有效值Pt之比;由失真产生的总谐波声压的有效值与平均特性声压Pm之比。
在失真的分类中把它划归扬声器的非线性失真。
对待谐波失真我们可以用法国著名哲学大师的萨特的存在主义来看待它!谐波失真客观存在!现我们以锥型扬声器为例:在扬声器低频时或在大振幅运动时扬声器的折环及弹波(定心支片)组成的支撑系统不再符合线性的胡克定律(或称为虎克定律)如在对扬声器进行纯音检听时折环边产生的“啪啪”声,俗称“打边”这是非线性的一个极端表现;在让布边折环的扬声器做大振幅(fo附近,并非所有的扬声器振动的最大振幅都在fo处)的运动时,我们可以很明显的看到布边的扭曲变形。
在布边折环上常会“打”上阻尼胶,阻尼胶又分“油性”和“水性”,在PA喇叭上多用的是“油性”,但在高档的厂品上我们常可看在橡胶折环上“打”有透明发亮的水性阻尼胶,一般“打”胶不超过折环的1/2,但这种打胶方式和胶量很难控制;在橡胶折环(现大多用NBR?nitrile-butadienerubber丁腈橡胶)改善上,常对折环的形状处理,但在这个方面的处理方法,国内做的不够,国内在对喇叭单体设计时常重视折环的质量和顺性而忽略折环的另一个量及橡胶的阻尼,虽然在分析锥型扬声器时多用集中参数系统来分析,那是特指在低频时,但是我们是否都把锥型扬声器做超低音和低音呢?此时谐波失真与西勒-斯莫尔参数(Thille-SmallDepartments)中的Qm(力学品质因数)有着很微妙的联系。