扬声器谐振频率
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音箱性能指标1、频率范围(单位:Hz):是指最低有效放声频率至最高有效放声频率之间的范围。
音箱的重放频率范围最理想的是均匀重放人耳的可听频率范围,即20HZ~20000HZ。
但要以大声压级重放,频带越低,就必须考虑经受大振幅的结构和降低失真,一般还需增大音箱的容积。
所以目标不宜定的太高,50HZ~16KHZ就足够了,当然,40HZ~20KHZ更好。
2、频率响应(单位:分贝dB):是指将一个恒定电压输出的音频信号与音箱系统相连接,当改变音频信号的频率时,音箱产生的声压随频率的变化而增高或衰减和相位滞后随频率而变的现象,这种声压和相位与频率的相应变化关系称为频率响应。
声压随频率而变的曲线称作“幅频特性”,相位滞后随频率而变的曲线称作“相频特性”,两者的合称为“频率响应”或“频率特性”。
变化量用分贝来表示。
这项指标是考核音箱品质优劣的一个重要指标,该分贝值越小,说明音箱的频率响应曲线越平坦,失真越小。
3、指向频率特性:在若干规定的声波辐射方向,如音箱中心轴水平面0度,30度和60度方向所测得的音箱频响曲线簇。
打个比方,指向性良好的音箱就象日光灯,光线能够均匀散布到室内每一个角落。
反之,则像手电筒一样。
4、最大输出声压级:表示音箱在输入最大功率时所能给出的最大声级指标。
5、失真(用百分数来表示)。
谐波失真,是指在重放声中增加了原信号中没有的高次谐波成分。
互调失真,我们知道扬声器是一个非线性器件,在重放声源的过程中,由于磁隙的磁场不均匀性及支撑系统的非线性变形因素,会产生一种原信号中没有的新的频率成分,因此当新的频率信号和原频率信号一起加到扬声器上时,又会调制产生另一种新的频率。
另外,音乐信号并不是单音频的正弦波信号,而是多音频信号。
当两个不同频率的信号同时输入扬声器时,因非线性因素的存大,会使两信号调制,产生新的频率信号,故在扬声器的放声频率里,除原信号外,还出现了两个原信号里没有的新频率,这种失真为互调失真。
扬声器的主要参数扬声器的主要参数有额定阻抗、功率、频率特性、谐振频率、灵敏度、失真度、等效质量、等效顺性、弹性系数、总品质因数等效容积、等效振动半径、磁感应强度、磁通量、线性范围、指向性等。
1.额定阻抗扬声器额定阻抗也称标称阻抗值,即扬声器在共振峰后所呈现的最小阻抗,有4Ω、6Ω、8Ω、16Ω和32Ω等几种。
额定阻抗通常为扬声器音圈直流电阻的1."1倍左右。
2.功率扬声器的功率分为额定功率、最小功率、最大功率和瞬间功率,单位均为W。
额定功率也称标称功率,是指扬声器长时间正常连续工作而无明显失真的输入平均电功率。
最小功率也称起步功率,是指扬声器能被推动工作的基准电功率值。
最大功率也称最大承载功率,是指扬声器长时间连续工作时所能承受的最大输入功率。
瞬间功率也称瞬时承受功率,是指扬声器在短时间内(10ms)所能承受的最大功率,一般为额定功率的8~30倍。
3.频率特性扬声器的频率特性是指当输入扬声器的信号电压恒定不变时,扬声器有参考轴上的输出声压随输入信号的频率变化而变化的规律。
它是一条随频率变化的频率响应(简称频响)曲线,反映了扬声器对不同频率声波的辐射能力。
扬声器的频响曲线是具有许多峰谷点的不规则连续曲线,将扬声器的谐振频率作为低频不限频率,而将频响曲线高频端的交点作为高频上限频率。
低频下限与高频上限之间的频率范围。
称为扬声器的有效频率范围。
扬声器的频响曲线越平坦,说明频率失真越小,有效频率范围越宽。
一般低音扬声器的频率范围在20HZ~3kHZ之间,中音扬声器的频率范围在500HZ~5kHZ之间,高音扬声器的频率范围在2~20kHZ之间。
4.谐振频率是指扬声器所能重放的最低频率,它与扬声器口径大小有关。
低音扬声器的谐振频率值一般是随其口径的增大而降低,6in(in=0."0254m)低音扬声器的谐振频率为50HZ左右,8in(in=0."0254m)低音扬声器的谐振频率为40HZ左右,10in低音扬声器的谐振频率为30HZ左右,12in低音扬声器的谐振频率为20HZ左右。
扬声器的的主要参数字体: 小中大| 打印发布: 2010-9-26 01:19 作者: 网络转载来源: 互联网查看: 735次1.扬声器主要参数综合设计和分析扬声器性能是电学、力学、声学、磁学等物理参数共同作用的结果,由鼓纸、弹波、音圈、磁路等关键零部件的性能共同确定,其中一些参数相互制约相互影响,因而必须综合考虑和设计。
扬声器常用机电参数以及计算公式、测量方法简述如下:直流电阻Re由音圈决定,可直接用直流电桥测量。
共振频率Fo由扬声器的等效振动质量Mms和等效顺性Cms决定,见公式(5),Fo可直接用Fo测试仪测量或通过测量阻抗曲线获得。
共振频率处的最大阻抗Zo由音圈、磁路、振动系统(鼓纸、弹波)共同决定,可用替代法测量或通过测量阻抗曲线获得。
Zo = Re+[(BL)2/(Rms+Rmr)] (10)机械力阻Rms由鼓纸、弹波的内部阻尼及使用胶水的特性决定,可由测量出机械品质因数Qms后通过下列公式计算:Rms =(1/Qms)*SQR(Mms/Cms) (11)这里SQR( )表示对括号( )中的数值开平方根,下同。
辐射力阻Rmr由口径、频率决定,低频时可忽略。
Rmr = *(f/Sd)2 (12)等效辐射面积Sd只与口径(等效半径a)有关。
Sd =π* a2 (13)机电耦合因子BL由磁路Bg值和音圈线有效长度L决定,也可通过测量电气品质因数Qes后用下列公式计算:(BL)2 =(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms) (14)等效振动质量Mms由音圈质量Mm1、鼓纸等效质量Mm2、辐射质量Mmr共同决定,Mms可由附加质量法测量获得。
Mms=Mm1+Mm2+2Mmr辐射质量Mmr只与口径(等效半径a)有关。
Mmr =*ρo* a3 (16)其中ρo=m3为空气密度,a为扬声器等效半径。
等效顺性Cms是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度.其值越大,扬声器的整个振动系统越软.单位:毫米/牛顿(mm/N).由鼓纸顺性Cm1、弹波顺性Cm2共同决定,此顺性即是我们所称的变位,只是单位需换算为国际单位制:m/N,而变位可以用变位仪直接测量。
谐振频率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。
1扬声器的阻抗公式Ze---扬声器阻抗m ad ---辐射质量R V ---扬声器音圈直流电阻r m ---机械系统的等效力阻Lv---扬声器音圈电感m d -----振膜质量A----力系数m V ---音圈质量2r ad --辐射阻S d ---弹波劲度S S ---折环劲度扬声器的阻抗由3部分组成,即音圈直流电阻、音圈感抗、动生阻抗。
(动生阻抗是由机械系统反应到电系统的阻抗,是由振动系统振动而产生的阻抗)2扬声器谐振频率 (HZ)(扬声器谐振频率是指扬声器低频谐振频率或最低谐振频率)ƒo ---扬声器谐振频率S o ---等效劲度s o =s d +s s s d =弹波劲度s s =折环劲度m o ---等效质量m o =m d +2m ad +m v m d =振膜质量 m v =音圈质量2m ad =16/3*ρo *a³ρo =空气密度a=振膜半径谐振频率的调节加大振膜质量,会降低谐振频率,但质量过大会使扬声器灵敏度降低增加振膜与弹波的顺性,会降低谐振频率,但顺性太大会使振膜振幅加大,导致失真加大和功率承受能力扬声器的口径越大,其谐振频率越低3扬声器有效辐射面积(扬声器振膜的投影面积,可认为是锥体与1/2折环的投影面积)S D =有效辐射面积D=有效辐射直径有效辐射面积与辐射质量的关系1.54BL值(T*M)(BL值称为力系数,它源于扬声器最基本的公式,即载流导体在磁场中受到的力 F=BLI)F=BLIB=磁隙磁通密度L=音圈导线长度I=导线电流BL值与扬声器的总品质因数Q TS 的关系如下S D =π(0.5D)²2m ad =16/3*ρo *a³=0.575S DZ e=R V +j ωLv+BL=Cms = 1/[( 2πFo )2•Mms]So:是振动系统的等效力劲,即支撑振动系统的鼓纸Edge和弹波等弹簧系统的刚度,其倒数是顺性Cms=1/ SoCms:即顺性Co,表示上述弹簧系统的柔软度。
扬声器的技术指标及分类扬声器是电声器件的一种,用于将电信号转化为声音信号并放大输出,是音频系统中不可缺少的组成部分。
扬声器的技术指标和分类主要包括以下几个方面。
一、技术指标:1.频率响应:表示扬声器能够响应的频率范围。
常用的频率范围是20Hz到20kHz,人耳所能听到的范围。
2.灵敏度:表示在单位功率输入下,扬声器输出的声音强度。
通常以分贝(dB)为单位测量。
3.额定功率:表示扬声器能够承受的最大功率。
通常以瓦特(W)为单位测量。
4.阻抗:表示扬声器对电流流动的阻力。
通常以欧姆(Ω)为单位测量。
5.谐振频率:表示扬声器在一些频率下共振增益最大。
6.谐振峰值:表示扬声器在谐振频率上的共振增益。
通常以分贝(dB)为单位测量。
二、分类:1.电动扩音器:将电信号转换为机械振动,通过振膜产生声音。
常见的有动圈扬声器、电磁扬声器等。
2.电磁扩音器:利用电磁感应原理,通过绕线产生磁场,驱动振膜产生声音。
常见的有电磁动圈扬声器、电磁震膜扬声器等。
3.电容扩音器:利用电容原理产生声音,通过改变电场来控制声音的大小。
常见的有电容振膜扬声器。
4.电阻扩音器:利用电流通过电阻产生热效应,改变声音的大小。
常见的有电阻振膜扬声器。
5.音栓扩音器:利用空气流过音孔和障板产生共振效应,放大声音。
常见的有共振腔扬声器。
6.无线扩音器:利用无线电技术传输音频信号,无需线缆连接。
常见的有蓝牙扬声器、Wi-Fi扬声器等。
7.多声道扩音器:用于多声道音频系统,可以将音频信号分成多个声道输出。
常见的有2.1声道、5.1声道、7.1声道等。
以上是扬声器的技术指标及分类的基本介绍,扬声器的种类繁多,每种扩音器都有其特定的应用场景和优势。
在选择和使用扬声器时,需要根据实际需求和预算做出合适的选择。
扬声器的的主要参数字体: 小中大| 打印发布: 2010-9-26 01:19 作者: 网络转载来源: 互联网查看: 735次1.扬声器主要参数综合设计和分析扬声器性能是电学、力学、声学、磁学等物理参数共同作用的结果,由鼓纸、弹波、音圈、磁路等关键零部件的性能共同确定,其中一些参数相互制约相互影响,因而必须综合考虑和设计。
扬声器常用机电参数以及计算公式、测量方法简述如下:1.1直流电阻Re由音圈决定,可直接用直流电桥测量。
1.2共振频率Fo由扬声器的等效振动质量Mms和等效顺性Cms决定,见公式(5),Fo可直接用Fo测试仪测量或通过测量阻抗曲线获得。
1.3共振频率处的最大阻抗Zo由音圈、磁路、振动系统(鼓纸、弹波)共同决定,可用替代法测量或通过测量阻抗曲线获得。
Zo = Re+[(BL)2/(Rms+Rmr)] (10)1.4 机械力阻Rms由鼓纸、弹波的内部阻尼及使用胶水的特性决定,可由测量出机械品质因数Qms后通过下列公式计算:Rms =(1/Qms)*SQR(Mms/Cms) (11)这里SQR( )表示对括号( )中的数值开平方根,下同。
1.5 辐射力阻Rmr由口径、频率决定,低频时可忽略。
Rmr = 0.022*(f/Sd)2 (12)1.6 等效辐射面积Sd只与口径(等效半径a)有关。
Sd =π* a2 (13)1.7 机电耦合因子BL由磁路Bg值和音圈线有效长度L决定,也可通过测量电气品质因数Qes后用下列公式计算:(BL)2 =(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms) (14)1.8 等效振动质量Mms由音圈质量Mm1、鼓纸等效质量Mm2、辐射质量Mmr共同决定,Mms可由附加质量法测量获得。
Mms=Mm1+Mm2+2Mmr1.9 辐射质量Mmr只与口径(等效半径a)有关。
Mmr =2.67*ρo* a3 (16)其中ρo=1.21kg/m3为空气密度,a为扬声器等效半径。
1.10 等效顺性Cms是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度.其值越大,扬声器的整个振动系统越软.单位:毫米/牛顿(mm/N).由鼓纸顺性Cm1、弹波顺性Cm2共同决定,此顺性即是我们所称的变位,只是单位需换算为国际单位制:m/N,而变位可以用变位仪直接测量。
谐振频率和固有频率
谐振频率和固有频率是物理学中的两个重要概念,它们都与振动有关。
下面将详细介绍这两个概念,以便更好地理解它们的含义。
一、谐振频率的定义
谐振频率是指一个物体在受到外力作用时,其振动频率与外力频率相
等的情况。
即当一个弹簧被振动时,如果它的振动频率与外力频率相等,那么就会达到谐振状态。
二、谐振频率的例子
1. 在音响系统中,当音频发生器的频率与扬声器的共振频率相等时,
就会产生谐振现象,声音会变得特别响亮。
2. 摇摆和荡秋千也是谐振现象。
当你将摇摆或荡秋千推动到一定幅度时,如果你能以恰当的频率使其摆动,它就会产生谐振现象。
三、固有频率的定义
固有频率是指一个物体在没有外界干扰的情况下,自然地振动的频率。
即当一个钟摆被拉开后,它会自然摆动,摆动的频率就是它的固有频率。
四、固有频率的例子
1. 钟摆是一个典型的固有频率的例子。
当一个钟摆被拉开后,它会自
然地摆动,摆动的频率取决于钟摆的长度和重力加速度的大小。
2. 一根钢琴弦也具有固有频率。
当弹奏钢琴时,弦会自然地振动,产
生声音,其频率与弦的长度、直径和张力有关。
五、谐振频率和固有频率的区别
谐振频率和固有频率都与物体的振动有关,但是它们的含义和条件不同。
谐振频率是指在外界干扰下,物体振动的频率与外力频率相等的
状态,而固有频率则是指物体自然振动的频率,不受外界干扰的影响。
此外,谐振频率需要外界干扰,否则物体不会呈现谐振状态,而固有
频率则不需要外界干扰。
谐振频率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。
谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。
谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。
对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。
2. 谐波抑制为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题,基本思路有两条:一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波,这对各种谐波源都是适用的;另一条是对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波,且功率因数可控制为1,这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。
装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。
这种方法既可补偿谐波,又可补偿无功功率,而且结构简单,一直被广泛使用。
这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,使LC滤波器过载甚至烧毁。
此外,它只能补偿固定频率的谐波,补偿效果也不甚理想。
3. 无功补偿人们对有功功率的理解非常容易,而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。
在正弦电路中,无功功率的概念是清楚的,而在含有谐波时,至今尚无获得公认的无功功率定义。
但是,对无功功率这一概念的重要性,对无功补偿重要性的认识,却是一致的。
无功补偿应包含对基波无功功率补偿和对谐波无功功率的补偿。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。
电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。
因此,粗略地说,为了输送有功功率,就要求送电端和受电端的电压有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现;而为了输送无功功率,则要求两端电压有一幅值差,这只能在很窄的范围内实现。
不仅大多数网络元件消耗无功功率,大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然,这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的,通常也是不可能的。
合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率,这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点:(1)提高供用电系统及负载的功率因数,降低设备容量,减少功率损耗。
(2)稳定受电端及电网的电压,提高供电质量。
在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性,提高输电能力。
(3)在电气化铁道等三相负载不平衡的场合,通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
二、谐波和无功功率的产生在工业和生活用电负载中,阻感负载占有很大的比例。
异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。
异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。
电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。
阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作,这是由其本身的性质所决定的。
电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率,特别是各种相控装置。
如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器,在工作时基波电流滞后于电网电压,要消耗大量的无功功率。
另外,这些装置也会产生大量的谐波电流,谐波源都是要消耗无功功率的。
二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同,所以基本不消耗基波无功功率。
但是它也产生大量的谐波电流,因此也消耗一定的无功功率。
近30年来,电力电子装置的应用日益广泛,也使得电力电子装置成为最大的谐波源。
在各种电力电子装置中,整流装置所占的比例最大。
目前,常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路,其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。
带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。
直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严惩的谐波污染源。
这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同,因而基波功率因数接近1。
但其输入电流的谐波分量却很大,给电网造成严重污染,也使得总的功率因数很低。
另外,采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。
三、无功功率的影响和谐波的危害1.无功功率的影响(1)无功功率的增加,会导致电流增大和视在功率增加,从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。
同时,电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
(2)无功功率的增加,使总电流增大,因而使设备及线路的损耗增加,这是显而易见的。
(3)使线路及变压器的电压降增大,如果是冲击性无功功率负载,还会使电压产生剧烈波动,使供电质量严重降低。
2.谐波的危害理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。
谐波电流和谐波电压的出现,对公用电网是一种污染,它使用电设备所处的环境恶化,也对周围的能耐电力电子设备广泛应用以前,人们对谐波及其危害就进行过一些研究,并有一定认识,但那时谐波污染还没有引起足够的重视。
近三四十年来,各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。
(1)谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
(2)谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热。
谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以至损坏。
(3)谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述(1)和(2)的危害大大增加,甚至引起严重事故。
(4)谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不准确。
(5)谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量;重者导致住处丢失,使通信系统无法正常工作。
3 谐波知识对该问题的介绍基于以下几个方面:基本原理,主要现象和防止谐波故障的建议。
由于功率转换(整流和逆变)而导致配电系统污染的问题早在1960年代初就被许多专家意识到了。
直到1980年代初,日益增长的设备故障和配电系统异常现象,使得解决这一问题成为迫在眉睫的事情。
今天,许多生产过程中没有电力电子装置是不可想象的。
至少以下用电设备在每个工厂都得到了应用:- 照明控制系统(亮度调节)- 开关电源(计算机,电视机)- 电动机调速设备- 自感饱和铁芯- 不间断电源- 整流器- 电焊设备- 电弧炉- 机床(CNC)- 电子控制机构- EDM机械所有这些非线性用电设备产生谐波,它可导致配电系统本身或联接在该系统上的设备故障。
仅考虑导致设备故障的根源就在发生故障现象的用电工厂内可能是错误的。
故障也可能是由于相邻工厂产生的谐波影响到公用配电网络而产生的。
在您安装一套功率因数补偿系统之前,如下工作是非常重要的:对配电系统进行测试以确定什么样的系统结构对您是合适的。
可调谐的滤波电路和组合滤波器已经是众所周知的针对谐波问题的解决方案。
另外的方法就是使用动态有源滤波器。
本报告将详细讲解各种滤波系统的结构并分析它们的优缺点。
1.基本术语载波(AF) 是附加在电网电压上的一个高频信号,用于控制路灯、HT/NT 转换系统和夜间储能加热器。
载波(AF) 检出电路由一个初级扼流线圈和一个并联谐振电路(次级扼流线圈和电容)并联组成的元件。
AF 锁相电路用于检出供电部门加载的AF 信号。
电抗在电容器回路串联扼流线圈。
电抗系数扼流线圈的电感X L 相对于电容电感X C 的百分比。
标准的电抗系数是:例如 5.5% 、7% 和14% 。
组合滤波器两个不同电抗系数回路并联以检出杂波信号,用于低成本地清洁电网质量。
Cos Φ 功率因数代表了电流和电压之间的相位差。
电感性的和电容性的cosΦ 说明了电源的质量特性。
用cosΦ 可以表述电网中的无功功率分量。
傅立叶分析通过傅立叶分析使得将非正弦函数分解为它的谐波分量成为可能。
在正弦频率ω 0 上的波形已知为基波分量。
在频率n × ω 0 上的波形被称为谐波分量。
谐波吸收器,调谐的由一个扼流线圈和一个电容器串联组成的谐振电路并调谐为对谐波电流具有极小的阻抗。
该调谐的谐振电路用于精确地清除配电网络中的主要谐波成分。
谐波吸收器,非调谐的由一个扼流线圈和一个电容器串联组成的谐振电路并调谐为低于最低次谐波的频率以防止谐振。
谐波电流谐波电流是由设备或系统引入的非正弦特性电流。
谐波电流叠加在主电源上。
谐波其频率为配电系统工作频率倍数的波形。
按其倍数称为n 次( 3 、 5 、7 等)谐波分量。
谐波电压谐波电压是由谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电压降。
阻抗阻抗是在特定频率下配电系统某一点产生的电阻。
阻抗取决于变压器和连在系统上的用电设备,以及所采用导体的截面积和长度。
阻抗系数阻抗系数是AF (载波)阻抗相对于50Hz (基波)阻抗的比率。