怎樣識別諧波源負(fù)載

時(shí)間：2020-01-05作者：北京航天愛威電子技術(shù)有限公司瀏覽：664

 　　工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療領(lǐng)域設(shè)備的種類繁多，哪些設(shè)備是諧波源負(fù)載?哪些設(shè)備不是諧波源負(fù)載?掌握識別諧波源負(fù)載的方法十分重要。當(dāng)電網(wǎng)上的諧波源負(fù)載較多時(shí)，就要考慮諧波控制的問題。

　　從理論上講，看一個(gè)負(fù)載是否產(chǎn)生諧波電流，就是看它的電壓與電流是否是線性的關(guān)系。如果是非線性關(guān)系，就是諧波源。按照這個(gè)原則就能夠區(qū)分出所有的諧波源負(fù)載。

　　實(shí)際上，經(jīng)常遇到的諧波源主要有兩類，整流電路和相控調(diào)功電路。

　　整流電路廣泛應(yīng)用在變頻器、中頻爐、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、UPS電源，以及各類電子設(shè)備的場合。相控調(diào)功電路電路采用可控硅調(diào)整導(dǎo)通角，從而控制燈光的強(qiáng)弱或電爐的溫度。

　　需要注意的一點(diǎn)是，二極管構(gòu)成的整流電路本身并不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波，只有當(dāng)整流電路的后面連接了紋波濾波電容以后，才會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電流。很多教科書中，在分析整流電路產(chǎn)生的諧波電流時(shí)，沒有考慮濾波電容的情況，這與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。

　　為了簡化對問題的分析，我們從單相整流電路的分析開始，三相整流電路產(chǎn)生諧波電流的機(jī)理與此相同。

　　圖1所示的是一個(gè)帶濾波電容的單相整流電路，大部分整流電路中都包含這個(gè)電容，否則直流電壓的紋波很大。電容上電壓保持在接近交流電峰值的電平。當(dāng)交流電的電壓**電容上的電壓時(shí)，電網(wǎng)上沒有電流流入負(fù)載。這時(shí)，負(fù)載的電流由電容供給，隨著輸出電流，電容的電壓開始降低，在某個(gè)時(shí)刻，交流電的電壓會(huì)**電容上的電壓，這時(shí)，電網(wǎng)上才會(huì)有電流流入電容(給電容充電，使電容上的電壓升高)和負(fù)載中。因此，電網(wǎng)僅在接近電壓峰值的時(shí)刻向負(fù)載輸入電流，電流的形狀為脈沖狀，如圖1所示。根據(jù)付立業(yè)分析，這種脈沖狀電流中包含了豐富的諧波成分。

　　圖1 單相整流器的電路與電壓、電流波形

　　同樣的道理，3相整流器也會(huì)產(chǎn)生諧波電流，但是這時(shí)對應(yīng)每個(gè)基波的波峰，不是一個(gè)脈沖電流，而是兩個(gè)脈沖電流，如圖2所示。

　　無論單相整流器還是三相整流器，他們的電流波形都發(fā)生了畸變，不再是正弦波電流，因此包含了諧波成份。

　　圖2 三相整流器的電路與電壓、電流波形

　　帶有濾波電容的整流器從電網(wǎng)吸取脈沖電流。單相整流電路在每個(gè)交流電周期內(nèi)，產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，稱為2脈整流器;對于3相整流電路，每個(gè)周期產(chǎn)生6個(gè)脈沖電流，稱為6脈整流器。除此以外，還有12脈整流器、18脈整流器等。

　　整流器所產(chǎn)生的諧波的種類與整流器脈數(shù)有關(guān)，具體關(guān)系如下：

　　M = PN ± 1

　　式中：

　　M = 整流器產(chǎn)生的諧波次數(shù)

　　P = 整流器的脈數(shù)

　　N取自然數(shù)。

　　圖3是常見信息設(shè)備的電流波形及諧波畸變率。

　　圖3 典型信息設(shè)備的電流波形

　　圖4是變頻器的輸入電流波形與電壓波形，圖中的雙峰波形時(shí)電流波形，其中包含了豐富的諧波成分，主要是5次和7次諧波。

　　圖4 變頻器的諧波電流波形

　　在分析一臺(tái)設(shè)備是否是諧波源時(shí)，只要看他的電源輸入電路是否為整流電路，或者晶閘管調(diào)功電路。如果是，就要考慮控制諧波電流的問題。

　　對于三相設(shè)備，可以使用HTHF諧波濾波器。但是在訂貨時(shí)，要明確是普通整流電路，還是相控調(diào)功電路。如果不能確定時(shí)，要向設(shè)備的廠商咨詢。對于整流電路的設(shè)備，使用HTHF濾波器后，可以**總諧波電流畸變率THID小于8%，對于相控調(diào)功電路，使用HTHF濾波器后，可以**總諧波電流畸變率THID小于15%。

　　對于單相設(shè)備，可以使用SPHF單相諧波濾波器。SPHF單相諧波濾波器是專門為了電腦等信息設(shè)備開發(fā)的設(shè)備，能夠有效減小3次以上的各次諧波電流，消除3次諧波電流導(dǎo)致的零線過熱引起的火災(zāi)隱患。還能保護(hù)電腦等設(shè)備免受雷電的傷害，是現(xiàn)代化辦公環(huán)境中理想設(shè)備。


北京航天愛威電子技術(shù)有限公司專注于諧波濾波器,電源濾波器,有源濾波器,無源濾波器,無功補(bǔ)償裝置等

• 詞條

  詞條說明

• NBF節(jié)電的本質(zhì)

  NBF能夠節(jié)電已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了證明。這個(gè)結(jié)果無疑是令人振奮的。那么，為什么在很多場合，實(shí)施了諧波治理技術(shù)改造后，并沒有獲得明顯的節(jié)電收益呢。本節(jié)揭示這個(gè)問題。 一.**個(gè)原因 諧波治理的方案有問題。 目前大部分企業(yè)采取諧波治理措施，都是在變壓器的下端母線上安裝諧波濾波器，無論是有源濾波器還是無源濾波器。需要指出的是，這些濾波器僅能夠**其安裝位置上游的諧波電流減小到一定值，而安裝位置下游的諧波

• *三十五節(jié) 什么情況下電子設(shè)備易受諧波的干擾

  ? 上一節(jié)*三十四節(jié) 電磁兼容與電能質(zhì)量有什么關(guān)系我們了解了電磁兼容與電能質(zhì)量的關(guān)系。諧波就是一類主要的電能質(zhì)量問題。運(yùn)用上一節(jié)給出的原理，就容易分析什么情況下電子設(shè)備較容易受到諧波源的影響。 在圖1中，電子設(shè)備是否會(huì)受到諧波源負(fù)載的影響，取決于諧波電壓VH的大小。一般，當(dāng)VH的幅度**過總電壓幅度的5%時(shí)，就容易引起電子設(shè)備的故障。 VH的大小不僅與諧波源負(fù)載的特性有關(guān)，還與線路的阻抗

• *四十七節(jié) 設(shè)計(jì)建造配電系統(tǒng)需要考慮的五個(gè)因素

  ? 較近，本課堂接到很多關(guān)于配電系統(tǒng)異常的咨詢，例如： 某醫(yī)院新建的外科大樓，投入運(yùn)行后，無功補(bǔ)償柜發(fā)出過補(bǔ)的報(bào)警。 某信息服務(wù)中心投入運(yùn)行后，頻繁跳閘，并且零線過熱。 某鑄造廠生產(chǎn)時(shí)，變壓器在沒有達(dá)到額定負(fù)荷的情況下，溫度很高。 某供熱站，無功補(bǔ)償裝置頻繁損壞。 出現(xiàn)上述這些問題，實(shí)際上是因?yàn)楝F(xiàn)代電氣負(fù)荷與傳統(tǒng)電氣負(fù)荷發(fā)生了很大的變化。過去的負(fù)荷以電阻(照明、加熱)、電感(電動(dòng)機(jī))為

• *二十五節(jié) 電磁兼容與電能質(zhì)量有什么關(guān)系

  ? 電磁兼容與電能質(zhì)量有什么關(guān)系？關(guān)于這個(gè)問題，沒有一個(gè)*性的答案。本課堂的觀點(diǎn)是：電能質(zhì)量是電磁兼容的一個(gè)分支。電能質(zhì)量問題是導(dǎo)致電磁兼容問題的一個(gè)因素。例如，某冶煉廠的電弧爐工作時(shí)，導(dǎo)致同一個(gè)電網(wǎng)上的化工廠生產(chǎn)線受干擾。從電磁兼容的角度考察，冶煉廠的電弧爐工作時(shí)發(fā)出了電磁干擾，對化工廠中的自動(dòng)控制設(shè)備形成了干擾。而從電能質(zhì)量的角度考察，冶煉廠的電弧爐導(dǎo)致電網(wǎng)的質(zhì)量降低，化工廠中的