交流电机的谐波问题
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谐波分析一、谐波的相关概述谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般来说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,其实谐波是一个正弦波分量。
谐波产生的根本原因是非线性负载造成电网中的谐波污染、三相电压的不对称性.由于非线性负荷的存在,使得电力系统中的供电电压即便是正弦波形,其电流波形也将偏离正弦波形而发生畸变。
当非正弦波形的电流在供电系统中传输时,将迫使沿途电压下降,其电压波形也将受其影响而产生不同程度的畸变,这种电能质量的下降会给电力系统和用电设备带来严重的危害。
电力系统中的谐波源主要有以下几类:(1)电源自身产生的谐波.因为发电机制造的问题,使得电枢表面的磁感应强度分布偏离正弦波,所产生的电流偏离正弦电流。
(2)非线性负载,如各种变流器、整流设备、PWM变频器、交直流换流设备等电力电子设备。
(3)非线性设备的谐波源,如交流电弧炉、日光灯、铁磁谐振设备和变压器等。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害主要表现在:(1)谐波使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗, 降低发电、输电及用电设备的效率.(2)谐波影响各种电气设备的正常工作。
(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,引发严重事故(4)谐波会导致继电保护和自动装置误动作,并使电气测量仪表计量不准确。
(5)谐波对临近的通信系统产生干扰,轻则产生噪声,降低通信质量;重则导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。
三、谐波的分析由于谐波导致的各种各样的事故和故障的几率一直在升高,谐波已成为电力系统的一大公害.我国对于谐波相关工作的研究大致起源于20世纪80年代。
我国国家技术监督局于93 年颁布了国家标准《电能质量-一公用电网谐波》(GB/T 14549—1993)。
该标准对公用电网中各个等级的电压的限用值、电流的允许值等都做了相应的规定,并以附录的形式给出了测量谐波的方法和数据处理及测量仪器都作了相应的规定。
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。
谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备:(1)具有铁磁饱和特性的铁芯没备,如:变压器、电抗器等;(2)以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备,如:气体放电灯、交流弧焊机、炼钢电弧炉等;(3)以电力电子元件为基础的开关电源设备,如:各种电力变流设备(整流器、逆变器、变频器)、相控调速和调压装置,大容量的电力晶闸管可控开关设备等,它们大量的用于化工、电气铁道,冶金,矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备(或称之为非线性负荷)的显著的特点是它们从电网取用非正弦电流,也就是说,即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压,但由于它们只有其电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的,这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成,即产生了谐波,使电网电压严重失真在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施: 1)降低谐波源的谐波含量。
也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。
这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。
2)采取脉宽调制(PWM)法。
采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。
3)在谐波源处吸收谐波电流。
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。
4)改善供电系统及环境。
对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。
选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
谐波源由较大容量的供电点或高一级电压的电网供电,承受谐波的能力将会增大。
交流电机中5次谐波和基波旋转方向-回复标题:交流电机中5次谐波和基波旋转方向解析引言:交流电机在各个工业领域发挥着至关重要的作用,它通过不断旋转的转子带动负载工作。
然而,在电机运行过程中,会产生一些谐波频率,其中5次谐波是比较常见的一个。
本文将从基本概念入手,一步一步介绍交流电机中5次谐波的产生和基波的旋转方向。
第一部分:交流电机基本概念及原理1. 交流电机的结构交流电机主要由固定的定子和旋转的转子组成。
定子是由线圈和铁芯构成的,而转子则是由导体和铁芯组成的。
2. 旋转磁场产生的原理当电机通电后,定子线圈中的电流会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场由基波频率的磁通量组成,用来驱动转子旋转。
第二部分:谐波的产生和影响1. 谐波的概念谐波是指频率为基波倍数的波动,例如2次、3次、4次等。
在交流电机中,各种谐波频率的波动都会对电机运行产生影响。
2. 谐波的产生原因谐波的产生主要是由于电机内部部件的非线性特性引起的,如铁心的饱和、空隙不对称、电感的变化等。
而5次谐波是由电机的非线性电感引起的。
第三部分:5次谐波的产生和特点1. 5次谐波产生的原因5次谐波主要是由于电机磁路中的非线性电感引起的。
当电机工作在饱和区域时,电感会随着电流的增加而减小,导致谐波的产生。
2. 5次谐波的特点5次谐波的频率是基波频率的5倍,且具有相对较大的幅值。
它会引起电机中的电流波形畸变、功率因数下降和电机效率降低等问题。
第四部分:基波旋转方向与5次谐波的关系1. 基波旋转方向的定义基波旋转方向是指电机运行时转子的转动方向,通常选择顺时针或逆时针方向。
2. 基波旋转方向与5次谐波的关系基波旋转方向与5次谐波并没有直接的因果关系。
基波旋转的方向是由电机的设计和接线方式决定的,而5次谐波则是由电机内部非线性特性引起的。
结论:交流电机中的5次谐波是由电机的非线性电感引起的,产生的原因与基波旋转方向无直接关系。
5次谐波会对电机的运行产生一些负面影响,例如电流波形畸变、功率因数下降和电机效率降低等。
变频器产生谐波的危害及解决方法摘要:在交流变频调速方式中,变频器作为一种频率可变的交流电动机驱动器,因其节能效果明显、精度高、运行可靠、维护简单等优点,已经广泛应用于电力、机械、工业、生活等各个领域中。
但变频器主要组成器件是电力电子元件,具有非线性特性及其冲击性用电工作方式,会产生大量谐波,严重干扰电力系统,所以变频器谐波问题日益引起人们的关注。
关键词:变频器;谐波;危害变频器控制的系统具备精度高,运行可靠、调节方便、维护简单、网络化等优点,使得变频器在交流调速领域中得到了很大的发展,已经广泛应用于电力、工业、生活等各个领域。
但变频器的高频基波,高次谐波对电网和其他设备带来的干扰问题亦倍受关注。
一、变频器谐波产生的原因谐波产生的根本原因是由于变频器本身的高频基波所产生。
将直流电通过斩波的方式得到一组脉冲宽度和频率可调的方波脉冲串。
脉冲串的功率包络线近视于正弦波的波形,而基波的实质还是方波脉冲。
而方波是由无限次奇次谐波组成的。
谐波是正弦波,谐波频率是基波频率的奇数倍。
影响最严重的是3次5次7次9次谐波。
从结构组成上变频器可分为直接变频和间接变频两大类。
目前应用较多的还是间接变频器。
间接变频器主电路为交-直-交结构,经三相桥式不可控整流成直流电压,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可调的交流信号。
变频器就是利用这一原理将50Hz的工频交流电通过整流和逆变转换为频率可调的交流电源。
变频器输入部分为整流电路,输出部分为逆变电路,这些都是由电力电子非线性元件组成的,这些电力电子装置成为变频器最主要的谐波源。
因此在其开断过程中其输入端和输出端都会产生谐波。
二、谐波的危害一般来讲,变频器对容量相对较大的电力系统影响不很明显,而对容量小的系统,谐波产生的干扰就不可忽视,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,给周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。
谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在:1、谐波对供电线路产生了附加谐波损耗。
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。
谐波电流对配电系统及其馈电的设施具有明显影响。
在规划系统扩建或改造时必须考虑它们的影响。
此外,确定非线性负载的规模和位置也是所有维护、故障排除和修理计划的重要组成部分之一。
现代电力系统中的谐波问题谐波是指正常电流波形的一种失真,一般是由非线性负载发射的。
开关模式电源(SMPS)、调速电机及驱动、复印机、个人电脑、激光打印机、传真机、电池充电器以及UPS 等都属于非线性负载。
单相非线性负载在现代办公大楼中较为常见,而三相非线性负载则普遍存在于工厂和工业车间里。
多数配电系统上的大部分非线性电力负载来自SMPS设备。
比如,所有计算机系统使用SMPS把市电交流电压转换为供内部电子设备使用的稳定低压直流电。
这些非线性电源会产生高振幅短脉冲电流,造成电流和电压波形严重失真——谐波失真,一般按总谐波失真(THD)衡量。
该失真向后传播回到电源系统,将影响连接在同一电源上的其他设备。
多数电力系统可以容忍一定程度的谐波电流,但当谐波在总负载中所占比例较为明显时就会出现问题。
随着这些频率较高的电流流经电力系统,它们会造成通信错误、过热和硬件受损,比如:配电设备、电缆、变压器、备用发电机等过热谐波阻抗造成的高电压和环流发热并浪费电能的高中性线电流因电压失真严重导致设备故障增大了连接设备中的内部能耗,造成元器件失效并缩短使用寿命支路断路器伪跳闸计量错误配线和配电系统失火发电机失效高振幅系数及有关问题降低系统功率因数,导致可用功率减小(kW对kVA)和每月电费处罚谐波技术概览谐波是频率达基频整数倍的电流或电压。
如果基频为60Hz,那么第2谐波为120 Hz,第3谐波为180 Hz等(见图1)。
当谐波频率占主导时,配电盘和变压器会与高频谐波产生的磁场形成机械共振。
发生这种情况时,配电盘或变压器会振动并针对不同谐波频率发出蜂鸣声。
第3到第25谐波频率是配电系统中最为常见的频率范围。
图1 电流波形的谐波失真所有周期波都会随各种频率的正弦波产生。
电力系统谐波问题分析及防治措施摘要:电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。
分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。
本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。
关键词:电力系统;谐波;来源;危害;治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是:“谐波是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,谐波分为谐波电压和谐波电流,其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。
具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。
HRU(h次谐波电压含有率),HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。
U,I;THD(总谐波电压畸变率),THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重,而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。
谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。
所谓正序是指,3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°,而负序滞后240°,零序則是同相。
其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2,负序谐波=3h-1,零序谐波=3h。
在平衡的三相系统中,由于对称关系,不会在供电电网中产生任何偶次谐波。
谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面:(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中,由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致,所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布,所以磁通中都有高次谐波,电势中也就有高次谐波,其中三次谐波占主要成分[2]。
(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波,变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波,以3次谐波最大,可达额定电流0.5%,对于三相变压器,3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路,因而磁通中对应该次的谐波较小(单相铁芯的10%),绕组中有三角形接法时,零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。
谐波的产生、危害及治理办法令狐采学谐波定义: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。
产生的原因: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。
周期性波形的展开根据傅立叶级数的原理,周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。
其展开式中,常数表达的部分称之为直流分量,最小正周期等于原函数的周期的部分称之为基波或一次谐波,最小正周期的若干倍等于原函数的周期的部分称之为高次谐波。
因此高次谐波的频率必然也等于基波的频率的若干倍,基波频率3倍的波称之为三次谐波,基波频率5倍的波称之为五次谐波,以此类推。
不管几次谐波,他们都是正弦波。
谐波的危害:降低系统容量如变压器、断路器、电缆等加速设备老化,缩短设备使用寿命,甚至损坏设备危害生产安全与稳定浪费电能等。
谐波的治理:有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。
折叠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(电阻、电感及电容)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。
浅析电力系统谐波的产生、危害及抑制措施摘要:本文主要介绍了电力系统中产生谐波的主要原因,对电网系统的危害及抑制谐波的方法。
关键词:电力谐波;谐波产生;危害;抑制措施1 前言在理想的情况下,电力系统中三相交流发电机发出的电压,其波形基本是正弦波,但随着电力电子设备技术的发展、电弧炉、变压器等设备容量的加大、家用电器的增多等原因,向电网注入谐波,造成系统电压、电流波形畸变,电能质量下降,危害电力系统及用户的安全与经济运行。
2 电力谐波的产生2.1 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,但一般来讲很小,可以忽略。
2.2 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%。
2.3 用电设备产生的谐波2.3.1 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,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。
电机的三次谐波-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电机的三次谐波是指电机运行时所产生的频率为基波频率的三次倍的谐波信号。
在电机运行的过程中,由于非线性元件的存在,如磁性材料的饱和效应、非线性磁导率等原因,会导致电机产生谐波。
三次谐波是其中重要的一种谐波成分。
三次谐波对电机的运行和性能产生了一定的影响。
首先,三次谐波会引起电机的额外损耗,导致电机效率降低,还可能引发温升过高等问题。
其次,三次谐波还会导致电机的轴承和绝缘材料等部件的老化速度加快,降低电机的寿命。
此外,三次谐波还会对电机周围的其他设备产生干扰,影响电气系统的正常工作。
因此,对于电机产生的三次谐波的抑制具有重要的意义。
为了降低电机产生的三次谐波,有一系列的抑制方法可供选择。
一种常见的方法是在电机供电系统中加入三相变压器,通过调节变压器的接线方式和变比来抑制谐波。
此外,还可以采用滤波器、电容器等被动滤波器来消除谐波。
同时,还可以通过改善电机的设计和制造工艺,减少非线性元件的使用,以降低三次谐波的产生。
综上所述,电机的三次谐波作为一种频率为基波频率的三倍的谐波信号,在电机运行中具有一定影响。
为了降低三次谐波的影响,需要采取相应的抑制措施,以提高电机的性能和工作效率。
在未来的研究和应用中,应继续深入探索电机三次谐波的特性和抑制方法,以满足电气系统对电机稳定性和可靠性的要求。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文将按照以下顺序来介绍电机的三次谐波问题。
首先,在引言部分,我们将概述本文的内容,并明确文章的目的。
接下来,正文部分将包括两个主要的小节。
第一个小节将介绍三次谐波的定义,包括它的数学表达式和物理特性。
第二个小节将探讨三次谐波的产生原因,涵盖电机本身和供电网络等方面。
最后,在结论部分,我们将总结三次谐波对电机产生的影响,并提出一些抑制三次谐波的方法。
通过这样的文章结构,我们将完整地讨论电机的三次谐波问题,希望能够对读者有所启发和帮助。
电力系统的间谐波及其国家标准林海雪0引言目前电力系统的谐波问题已引起广泛的关注。
通常的谐波一般指频率为工频(基波频率)整数倍的正弦成分。
现行国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)只对这类谐波规定了限值和测试方法,而对于间谐波(interharmonics),2009年颁布了国标《电能质量公用电网间谐波》(GB/T 24337-2009),但是相关的文献资料却很少,又缺乏测量手段,人们对其关注度较低。
实际上间谐波及其影响广泛存在于电力系统中。
随着电力电子装置的广泛使用,特别是分布式电源的接入,智能电网的发展,电网中电磁干扰更趋复杂化,间谐波将会成为严重的问题。
本文就间谐波的来源、影响以及标准进行简要分析和介绍,使相关技术人员对此问题有较深入的认识,以利于对国标的理解和贯彻执行,避免对相关问题的误判。
1间谐波的来源1.1波动负载所谓间谐波是指非整数倍基波频率的谐波,这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。
根据傅立叶分解理论,周期性的非正弦量只能分解出(或产生)整数次的谐波。
实际上许多负载(不论是线性的或是非线性的)是波动的,在这种情况下对于工频,“周期性”的前提已不存在,因而用傅立叶理论分析的结果不符合或不完全符合实际。
为了说明此问题,假定有某一调幅波电压由式(2)可以看出,经角频率为Ω的调幅波电压McosΩt调制后,从u(t)的频谱看,除了稳态电压中角频率为hω成分外,各次谐波(包括基波)中增加了旁频(hω±Ω)成分,其幅值均为M/2。
某些负载也可能频率(或相位)也是波动的,这种波动自然就形成间谐波成分,无须专门分析。
实际上,调幅波很可能存在多个频率成分(设为n个),则按式(1)调制的结果为各次谐波(包括基波)均增加n对(即2n个)旁频成分,这些旁频成分就是间谐波。
1.2电弧类负载电弧的伏安特性是高度的非线性而且又是波动的,这类负载主要有电弧炉、电弧焊机、具有磁力镇流器的放电类型的照明。
电机的三次谐波全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电机的三次谐波是指在电机运行过程中产生的频率为3倍基波频率的谐波信号。
在电机运行过程中,除了产生基波信号外,还会产生各种谐波信号。
三次谐波是其中一种常见的谐波信号之一,对电机的运行和性能均有一定影响。
电机的三次谐波信号主要是由于电机内部的非线性元件或者外部的非线性负载引起的。
在电机运行过程中,由于电流和磁场的变化,会产生不同频率的波形信号。
而非线性负载或者元件会导致电流波形发生畸变,从而产生谐波信号。
三次谐波信号在电机中的存在会对电机的运行和性能产生一定影响。
三次谐波会导致电机的功率因数下降。
在电网中,功率因数是一个重要的参数,它反映了电路中有功功率和无功功率之间的比例。
当电机中存在三次谐波信号时,会导致电机的功率因数下降,从而影响电网的稳定性。
三次谐波还会导致电机的损耗增加。
在电机中,三次谐波信号会产生额外的电流和磁场,从而使电机的损耗增加。
电机损耗的增加会导致电机的效率降低,影响电机的性能。
三次谐波还会对电机产生振动和噪音。
在电机的运行过程中,由于谐波信号的存在,会导致电机内部的振动和噪音增加。
这不仅会对电机本身造成损坏,还会对周围环境产生影响。
为了减少电机中的三次谐波信号,可以采取一些措施。
可以选择质量好的电机产品。
高质量的电机产品内部元件和结构设计较为合理,可以有效地减少谐波信号的产生。
可以加装谐波滤波器。
谐波滤波器可以通过滤除谐波信号来减小电机中的谐波效应。
可以对电机进行定期检测和维护。
及时发现并处理电机中的故障和问题,可以有效地减少谐波信号的产生。
电机的三次谐波信号是电机运行过程中不可避免的问题。
它会对电机的功率因数、损耗、振动和噪音等方面产生影响。
为了减小三次谐波的影响,需要采取相应的措施。
只有做好电机的维护和管理工作,才能确保电机的运行稳定性和性能。
第二篇示例:电机是现代社会中不可或缺的重要设备,它们广泛应用于各个领域,如工业生产、交通运输、家庭用电等。
第三篇 交流绕组的电动势和磁动势一、填空题:1. 已知一台三相交流电机,Q =36,2p =4,采用双层短距叠绕组,y 1=5/6τ,则绕组的每极每相槽数q =__________,槽距角α=__________,基波节距因数K p 1=__________,基波分布因数K d 1=__________,绕组基波因数k dp 1=__________。
已知三相交流电机,Q =54,2p =6,绕组为三相双层叠绕组,其q = 槽,τ= 槽,若y 1=7/9τ,则k p 1= ,k d 1= ,k dp 1=__________。
3;20︒;0.9659;0.9659;0.9333;9;0.9397;0.9659;0.9082. 单相绕组通以正弦电流产生 磁动势,其基波磁动势最大幅值为F φ1= ,波幅位于 。
脉振;119.0dp k pI N ;该相绕组的轴线上 3. 单层分布绕组每相有 个线圈组,每个线圈组由 个线圈串联而成,最大并联支路数a max = ,每相串联匝数N 1= 。
双层分布绕组每相有 个线圈组,每个线圈组由 个线圈串联而成,最大并联支路数a max = ,每相串联匝数N 1= 。
p ; q ;p ;1k pqN N a= 2p ; q ;2p ;12k pqN N a =4. 一个整距线圈的两个有效边,在空间相距的电角度为_______,若电机的极对数为p ,则在空间相距的机械角度为_______。
180︒;180p︒ 5. 一个在空间作余弦分布的脉振磁动势可以分解为两个旋转磁动势,两个磁动势的幅值为原脉振磁动势最大振幅的_________,转速相等,均为n 1=_________,转向_________。
一半;160f p;相反 6. 一个三相对称交流绕组,2p =2,通入f =50Hz 的三相对称交流电流,其合成基波磁动势为 ,其幅值 F 1= ,转速n 1= 。
圆形旋转磁动势;111.35dp N Ik ;3000/min r7. 若消除相电动势中的v 次谐波,在采用短距方法时,应使线圈节距y 1= τ。
交流电动机变频调速时的谐波影响及其测量
1 引言
随着现代工业技术不断的发展,交流电动机变频调速技术越来越成为市场上的主流。
然而,变频器使用的电路会产生许多频率高于基波的谐波,这些谐波频率会影响系统的正常工作,如加热、燃气和压缩机等。
因此,需要对变频调速系统中谐波的影响进行测量和分析。
2 谐波产生的原因
在交流电机变频调速系统中,变频器通过将电压和电流转换为高频脉冲,控制电机的转速。
这些高频脉冲会产生谐波,谐波的频率是基波的整数倍,如2、3、4等倍频谐波。
3 谐波的影响
谐波频率的增加会导致变频调速器的效率降低,使电机运转不稳定,甚至会损坏电气设备。
另外,谐波还会对电力系统的其它设备产生干扰,如对邻居家用电器造成噪声和干扰等。
4 谐波的测量
为了测量和分析谐波的影响,可以采用现有的谐波分析仪器和软件,比如用示波器测量电路中的电压和电流波形,或用规定的传感器测量电机上的温度、振动、声音等参数来判断是否存在谐波影响。
5 结论
在交流电动机变频调速系统中,谐波的频率对电器设备的工作和
电力系统的稳定性都有重要的影响。
因此,测量和分析谐波是变频调
速系统必备的技术。
通过使用现代的谐波分析仪器和软件,可以准确、方便地对谐波进行测量和分析,以保障电力系统的稳定性和安全运行。