谐波电流就是将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时,其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。频率等于原周期电流频率k倍的谐波电流称为k次谐波电流,k大于1的各谐波电流也统称为高次谐波电流。

 

一个周期信号可以通过傅里叶变换分解为直流分量c0和不同频率的正弦信号的线性叠加:

f(t)=c_0+∑_(m=1)^∞▒〖c_m  sin⁡〖(mωt+φ_m)〗 〗

其中, c_m  sin⁡〖(mωt+φ_m)〗为m次谐波的表达式,cm表示m次谐波的幅值,其角频率为mω,初始相位为φm,其有效值为cm/√2。 

 

当m=1时, c_1  sin⁡〖(ωt+φ_1)〗为基波分量的表达式,其角频率为ω,初始相位为φ1,其方均根值c1/√2称为基波有效值。 

 

ω/2π为基波分量的频率,称为基波频率,基波分量的频率等于交流信号的频率。而m次谐波的频率为基波频率的整数倍(m倍)。

 

谐波电流计算公式

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谐波电流是其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。 

 

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”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制,其频率范围一般为2≤n≤40。

 

谐波电流标准的范围

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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。

7、容易在用电器上产生谐波,而谐波会产生较多的危害;

8、降低了电源的效率;

9、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; 

10、会干扰数字电路的逻辑关系,影响其正常工作;

11、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。

 

谐波电流标准的范围

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