浅谈电力电子中的谐波问题
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统质量的一个不容忽视的因素。
谐波不仅会导致电力设备的损坏，还会增加电能损耗，降低电力系统的可靠性。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有十分重要的意义。
一、谐波的产生要理解谐波，首先需要了解它的产生原因。
谐波主要来源于电力系统中的非线性负载。
常见的非线性负载包括各种电力电子设备，如变频器、整流器、逆变器等，以及电弧炉、荧光灯等。
以变频器为例，它通过对电源进行快速的通断控制来实现对电机转速的调节。
在这个过程中，电流和电压的波形不再是标准的正弦波，而是包含了各种频率的谐波成分。
整流器在将交流电转换为直流电的过程中，由于其工作特性，也会产生谐波。
同样，电弧炉在工作时，电弧的不稳定燃烧会导致电流的剧烈变化，从而产生谐波。
二、谐波的危害谐波的存在给电力系统带来了诸多危害。
对电力设备而言，谐波会使变压器、电动机等设备产生额外的损耗，导致设备发热增加，缩短使用寿命。
对于电容器来说，谐波电流可能会使其过载甚至损坏。
在电能质量方面，谐波会导致电压和电流波形的畸变，使电能质量下降，影响用电设备的正常运行。
例如，对于计算机等精密电子设备，谐波可能会引起数据丢失、误操作等问题。
此外，谐波还会增加电力系统的无功功率，降低功率因数，从而增加线路损耗和电能浪费。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析。
目前，常用的谐波分析方法主要有傅里叶变换、小波变换和瞬时无功功率理论等。
傅里叶变换是谐波分析中最常用的方法之一。
它可以将一个复杂的周期性信号分解为不同频率的正弦波分量，从而得到各次谐波的幅值和相位信息。
然而，傅里叶变换在处理非平稳信号时存在一定的局限性。
小波变换则能够很好地处理非平稳信号，它通过对信号进行多尺度分析，可以更准确地捕捉到信号在不同时间和频率上的特征。
电力系统中的谐波问题与分析技术研究
电力系统中的谐波问题与分析技术研究引言：现代社会对电力的需求越来越大，电力系统的稳定运行对于社会经济的发展至关重要。
然而，电力系统在运行过程中会面临一些问题，如谐波问题。
谐波是电力系统中的一种普遍现象，它对系统的稳定性和设备的正常运行产生了不可忽视的影响。
因此，对电力系统中的谐波问题进行深入研究和分析，提出相应的解决方法和技术手段是非常必要的。
一、谐波问题的定义与影响1. 谐波的定义谐波是指电力系统中存在的频率是基波频率整数倍的谐振现象。
电力系统中产生谐波的主要原因包括非线性负载、发电机组的谐波励磁和谐波源的接入等。
谐波问题主要表现在电压和电流波形畸变、系统损耗增加以及设备寿命缩短等方面。
2. 谐波问题的影响谐波对电力系统的影响主要体现在以下几个方面：（1）设备损坏：谐波会导致电力设备的工作电流和温度升高，进而加速设备的老化和损坏；（2）电网损失：谐波会导致电网中的有功和无功损失增加，降低系统的效率；（3）通信干扰：谐波会对通信设备产生干扰，降低通信质量和可靠性。
二、谐波分析技术为了解决电力系统中的谐波问题，需要进行谐波分析，找出谐波源，并提出相应的处理措施。
目前，谐波分析技术主要包括频谱分析和时域分析两种方法。
1. 频谱分析频谱分析是通过观察电力系统中各频率成分的振幅和相位关系，以及谐波频率分布情况来分析谐波问题。
常用的频谱分析方法包括傅里叶变换和小波变换。
（1）傅里叶变换傅里叶变换能够将信号在频域中分解成各个频率成分，并得到各频率成分的幅度和相位信息。
通过对电压或电流波形进行傅里叶变换，可以得到具体的谐波频率及其振幅，从而判断谐波的产生原因。
（2）小波变换小波变换是一种时频分析方法，能够同时提供时间和频率信息。
它通过对信号进行连续的分解，得到各个频率成分在时域和频域上的分布情况，更能反映谐波在时间上的变化特性。
2. 时域分析时域分析是通过观察电力系统中各时刻的电压和电流波形来分析谐波问题。
常用的时域分析方法包括快速傅里叶变换和窗函数法。
电力电子变换器中的谐波扰动分析与抑制方法
电力电子变换器中的谐波扰动分析与抑制方法电力电子变换器是现代电力系统中的重要设备，其功能是将电能转换为特定形式的电能输出。
然而，电力电子变换器在工作过程中会产生谐波扰动，影响系统的稳定性和电能质量。
因此，对谐波扰动进行分析与抑制是电力电子变换器研究领域的重要课题。
首先，我们需要了解电力电子变换器中的谐波扰动来源。
谐波扰动主要来自于电力电子器件的非线性特性以及负载的非线性特性。
电力电子器件在开关过程中具有非线性特性，会产生高频谐波信号。
负载的非线性特性会导致电流形状畸变，进而产生低频谐波信号。
为了准确分析电力电子变换器中的谐波扰动，我们可以采取以下方法。
1. 测量与监测：通过使用谐波分析仪等专业设备对电力电子变换器进行测量与监测，可以获取变换器输出端的谐波水平。
通过分析谐波频谱，我们可以确定谐波的频率和幅度，进而确定谐波来源和抑制方法。
2. 模拟仿真：利用电力电子变换器的数学模型进行仿真，可以方便地分析谐波扰动的波形和谐波分布。
通过调整变换器的工作参数，比如拓扑结构、开关频率等，可以探索谐波扰动的变化规律，并优化系统设计。
分析了电力电子变换器中谐波扰动的来源后，下面我们来探讨如何抑制谐波扰动。
1. 滤波器设计：在电力电子变换器的输出端添加谐波滤波器是一种常见的抑制谐波扰动的方法。
谐波滤波器通过选择合适的滤波器频率，将谐波信号滤除，保证输出电能的质量。
常见的谐波滤波器包括被动滤波器和有源滤波器，根据实际情况选择适合的滤波器类型。
2. 控制策略优化：电力电子变换器的控制策略对谐波扰动的抑制有重要影响。
我们可以通过优化开关拓扑和调整控制参数来改善系统的谐波性能。
例如，采用多电平逆变器、多电平调制技术和谐波抑制PWM技术等，可以有效地减小谐波幅值。
3. 使用异步串联电源：将一个电力电子变换器与一个异步串联电源连接起来，可以使变换器的输出与电源之间达成电力共享，减小谐波扰动。
异步串联电源通过控制电流的相位和幅值，将其与变换器的输出相互补偿，从而实现谐波抑制。
电力系统中的谐波分析及控制研究
电力系统中的谐波分析及控制研究近年来，电力系统中的谐波问题越来越引起人们的关注。
因为谐波会破坏电力设备，导致电力质量下降，从而对经济和社会造成不良影响。
因此，电力系统中的谐波分析及控制研究成为了电力领域中研究的热点。
一、电力系统中的谐波问题在电力系统中，谐波是指一种在电力系统中产生的频率为整数倍于基频的波形。
虽然一些电气设备（如电脑等）需要使用电子元件对电能进行处理，但是这样的处理会引入一些非线性元件，从而引起谐波的发生。
而这些谐波会导致各种问题，比如加速设备的老化，损坏电子元件，产生噪声，降低电力质量等。
二、谐波分析谐波分析是指在电力系统中通过各种方法对谐波进行诊断和检测，了解谐波波形和谐波频率的一种方法。
谐波分析可以帮助电力工程师确定谐波产生的原因，从而预测谐波对电力系统的影响。
其中，常用的方法包括谐波分析仪、谐波振荡器、数字示波器等等。
谐波分析仪是一种通过测试电路中的电量来确定谐波的频率和大小的测试仪器。
谐波振荡器是一种通过发出谐波频率的信号来检测电路中的谐波的设备。
数字示波器则是一种通过输入特定频率波形的测试仪器，将波形转化为数字信号并显示在屏幕上来分析谐波。
还有一些新近的谐波分析方法也得到了广泛关注，比如基于小波变换的谐波分析方法、基于神经网络的谐波分析方法等等。
这些新的谐波分析方法有效地将谐波分析技术推向了更前沿的广阔领域。
三、谐波控制由于谐波会对电力系统产生诸多损坏，因此需要对谐波进行有效地控制。
谐波控制可以分为被动控制和主动控制。
被动控制是通过使用滤波器等被动元件将电路中的谐波滤除来达到控制谐波的目的。
而主动控制则是通过控制电路中特定的元件，来生成反向的谐波信号使谐波得到抵消的。
滤波器是被动控制谐波的一种常见控制方法。
滤波器可以使电路中的谐波被滤除，并将滤除后的电流或电压输出到下游电路。
其中比较常用的滤波器有LC、RC、RLC等。
主动控制谐波比被动控制谐波更加高效和灵活。
主动控制谐波通过控制可变电阻、电感，可以生成反向的谐波信号对谐波进行抵消。
电力电子技术中的电流谐振问题
电力电子技术中的电流谐振问题电力电子技术作为当代电力系统的核心内容之一，在工业生产和能源领域中起着至关重要的作用。
然而，电力电子设备中存在着一个常见的问题，即电流谐振。
本文将重点讨论电力电子技术中的电流谐振问题，并探讨其原因、影响以及解决方法。
1. 电流谐振问题的定义与产生原因电流谐振是指在电力电子设备中，电容和电感之间的互相作用引起的一种电流共振现象。
当电路中存在电容和电感时，由于它们的物理特性，电流在两者之间来回振荡，形成谐振。
电容和电感的参数选择不合理、电路布局不当、工作条件变化等都可能导致电流谐振现象的发生。
2. 电流谐振问题的影响电流谐振问题在电力电子设备中会带来一系列不良影响。
首先，谐振时电路中的电压和电流幅值会异常增大，导致元器件的过压和过流，甚至可能引发短路或烧毁元器件，损坏设备。
其次，电流谐振会带来额外的能量损耗，降低系统的能效。
此外，谐振频率与系统的工作频率相近时，会对系统的电磁兼容性产生不利影响，产生电磁干扰，影响其他设备的正常工作。
3. 电流谐振问题的解决方法为了解决电力电子技术中的电流谐振问题，需要采取一系列措施。
以下是几种常见的解决方法：（1）合理选择电容和电感的参数。
电容和电感是影响电流谐振的关键因素之一，通过合理选择它们的参数，可以有效降低电流谐振的发生概率。
例如，选择合适的电容和电感数值，使得它们的谐振频率远离系统的工作频率。
（2）增加阻尼措施。
通过在电路中增加合理的阻尼元件，如阻尼电阻或阻尼电容，可以消耗电流谐振时产生的能量，减小谐振幅值，降低电流谐振的风险。
（3）改进电路布局和连接方式。
电路的布局和连接方式直接影响电流谐振的发生概率。
因此，在设计电力电子系统时，需要合理规划电路布局，并采用合适的连接方式，减少电感和电容之间的互相影响。
（4）优化控制策略。
合理设计电力电子系统的控制策略，可以有效减小电流谐振的发生。
例如，采用谐振抑制技术，通过控制开关频率和占空比，在电路中引入有利于抑制谐振的频谱分布，降低谐振效应。
电力系统中的谐波分析与控制研究
电力系统中的谐波分析与控制研究谐波是电力系统中的一种普遍存在的问题，它会对系统的稳定性和可靠性产生负面影响。
因此，对电力系统中的谐波进行分析与控制研究具有重要意义。
本文将重点讨论电力系统中谐波的产生机理、谐波分析的方法和谐波控制的技术。
首先，我们需要了解谐波的产生机理。
谐波是指在电力系统中，电压和电流波形中除了基波外的幅值为正整数倍基波频率的谐波成分。
谐波的产生主要来源于非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等。
这些设备会引入谐波电流，导致电网中出现谐波电压，进而影响系统的稳定性。
接下来，我们将讨论电力系统中谐波分析的方法。
谐波分析的目的是确定电力系统中谐波的大小、频率和相位，以便针对性地采取控制措施。
一种常用的方法是通过频谱分析来确定谐波成分。
频谱分析可以将电压和电流波形分解为不同频率分量，从而得到谐波的频谱。
在现代电力系统分析中，快速傅立叶变换（FFT）是一种常用的频谱分析方法。
FFT可以将时域数据转换为频域数据，显示不同频率分量的幅值和相位信息。
这使得我们能够准确测量谐波分量的大小和频率，并对其产生的原因和影响进行分析。
除了频谱分析外，时域分析也是一种常见的谐波分析方法。
时域分析通过观察电压和电流的波形，直接检测谐波成分。
这种方法对于精确测量瞬态谐波和高次谐波非常有效。
时域分析可以结合FFT得到更全面的谐波信息。
了解谐波分析方法后，我们可以进一步探讨谐波控制的技术。
谐波控制的目标是减小谐波的幅值，降低其对系统的负面影响。
传统的谐波控制方法包括使用滤波器、变压器和谐波抑制装置。
滤波器是一种常见的谐波控制装置，它通过选择性地通过或阻断不同频率的谐波成分，将谐波从电网中滤除。
滤波器的设计需要根据谐波频率和谐波电流大小来确定。
滤波器通常分为有源滤波器和无源滤波器两种类型，根据实际情况选择合适的滤波器。
变压器也可以用于谐波控制。
谐波电流会导致变压器损耗和热效应的增加，降低变压器的工作效率和寿命。
电力系统中电流谐波的分析与治理
电力系统中电流谐波的分析与治理在当今的电力系统中，电流谐波问题日益凸显，对电力设备的正常运行、电能质量以及整个电力系统的稳定性都产生了不可忽视的影响。
因此，深入分析电流谐波的产生原因、特性，并采取有效的治理措施显得尤为重要。
一、电流谐波的产生电流谐波的产生源头较为多样。
电力电子设备的广泛应用是其中的主要因素之一。
例如，变频器、整流器、逆变器等在工作时，会将交流电源转换为直流电源或对交流电源进行变频控制，由于其开关动作的非线性特性，导致电流发生畸变，从而产生谐波。
非线性负载也是谐波的重要来源。
像电弧炉、电焊机等设备，其工作电流随时间变化呈现出非线性特征，使得输入的正弦电流发生扭曲，进而产生谐波电流。
此外，变压器的铁芯饱和也会引起电流谐波。
当变压器铁芯中的磁通密度超过饱和点时，励磁电流会出现明显的非线性增长，产生谐波分量。
二、电流谐波的特性电流谐波具有一些显著的特性。
首先是频率特性，谐波的频率通常是基波频率的整数倍。
例如，5 次谐波的频率是基波频率的 5 倍。
其次是幅值特性。
不同次数的谐波幅值大小不尽相同，一般来说，低次谐波的幅值相对较大，对电力系统的影响也更为显著。
电流谐波还具有相位特性。
各次谐波的相位关系较为复杂，会对电力系统中的功率传输和电能质量产生影响。
三、电流谐波的危害电流谐波给电力系统带来了诸多危害。
它会增加电力设备的损耗，如变压器、电动机等，导致设备发热加剧，降低其使用寿命。
对输电线路来说，谐波电流会引起线路的额外损耗，降低输电效率，同时可能引发谐振，导致过电压，威胁线路的安全运行。
在电能质量方面，谐波会导致电压波形畸变，影响供电的稳定性和可靠性，可能引起电气设备误动作，影响精密仪器和电子设备的正常工作。
四、电流谐波的分析方法为了有效地治理电流谐波，首先需要对其进行准确的分析。
常见的分析方法包括傅里叶变换、快速傅里叶变换（FFT）等。
傅里叶变换能够将时域中的电流信号转换为频域信号，从而清晰地展示出各次谐波的频率和幅值。
电力电子中的谐波问题如何解决？
电力电子中的谐波问题如何解决？在当今的电力系统中，电力电子技术的广泛应用带来了诸多便利和效率提升，但同时也引发了一个不容忽视的问题——谐波。
谐波的存在不仅会影响电力设备的正常运行，还可能导致电能质量下降，增加能耗，甚至危及整个电力系统的安全稳定。
那么，如何有效地解决电力电子中的谐波问题呢？要解决谐波问题，首先我们得明白谐波是怎么产生的。
电力电子设备在工作时，由于其非线性的特性，会使得电流和电压的波形发生畸变，从而产生谐波。
比如常见的整流器、逆变器、变频器等，它们在将交流电转换为直流电或者改变交流电的频率和电压时，就容易引入谐波。
既然知道了谐波的来源，那我们就可以有针对性地采取措施来减少谐波的产生。
一种常见的方法是优化电力电子设备的设计。
通过改进电路结构、采用更先进的控制策略以及选择合适的电力电子器件，可以在源头上降低谐波的含量。
例如，在整流电路中，采用多脉冲整流技术，如 12 脉冲、18 脉冲甚至更高脉冲数的整流，可以显著减少谐波的产生。
另外，增加滤波装置也是解决谐波问题的重要手段。
滤波装置可以分为无源滤波器和有源滤波器两大类。
无源滤波器通常由电感、电容和电阻等元件组成，通过谐振原理对特定频率的谐波进行吸收和抑制。
这种滤波器结构简单、成本较低，但存在滤波效果受系统参数影响较大、可能与系统发生谐振等缺点。
相比之下，有源滤波器则具有更好的滤波性能和适应性。
它能够实时检测电网中的谐波电流，并产生与之大小相等、方向相反的补偿电流，从而有效地消除谐波。
有源滤波器虽然性能优越，但成本相对较高，在一些对电能质量要求极高的场合应用较为广泛。
除了在设备端采取措施，合理的系统规划和运行管理也有助于减轻谐波的影响。
在电力系统的设计阶段，就应该充分考虑谐波的问题，合理分配负载，避免谐波源集中在某一区域。
同时，加强对电力设备的运行监测，及时发现和处理谐波超标问题，也是保障系统稳定运行的重要环节。
此外，提高电力用户的谐波意识也非常重要。
电力系统中谐波的危害与产生（三篇）
电力系统中谐波的危害与产生电力系统中的谐波是由于电力设备的非线性特性引起的。
在电力系统中，谐波的危害包括对电力设备的损坏、电能质量的恶化以及对用户的影响等方面。
谐波的产生与非线性负载、电力设备的设计及运行、电网接地等因素有关。
谐波对电力设备的损坏是谐波危害的主要方面之一。
谐波会引起设备的绝缘老化、过热、机械振动等问题。
尤其是对于变压器和电动机等设备来说，由于谐波的存在会引起电流和电压的畸变，导致设备的工作效率下降，甚至引发设备的故障和停机。
此外，谐波还会引起电容器的谐振和过电压问题，增加电力设备的工作负荷，缩短其使用寿命。
谐波对电能质量的恶化也是谐波危害的重要方面之一。
谐波会导致电能质量的下降，主要表现为电压和电流的畸变，波形失真，功率因数的下降等。
这不仅会影响电力设备的正常工作，还会对电力系统的稳定性和可靠性造成影响。
谐波还会引起电力设备的谐振现象，导致设备振动，造成噪音污染，影响人们的生活质量。
谐波对用户的影响主要体现在电力质量的下降和对电子设备的损坏。
谐波会引起电压的波动和电流的畸变，导致电子设备的正常工作受到干扰，增加设备的故障率，降低设备的使用寿命。
尤其是对于一些对电力质量要求较高的用户来说，如计算机、通讯设备、医疗设备等，谐波对其正常工作的影响更为显著。
此外，谐波还会导致电能的浪费，增加用户的用电成本。
谐波的产生与非线性负载、电力设备的设计及运行、电网接地等因素有关。
非线性负载是产生谐波的主要原因之一。
非线性负载如电子设备、电力电子器件等在工作过程中会产生非线性电流，其含有大量谐波成分。
此外，电力设备的设计及运行也会引起谐波的产生，如电容器的谐振，变压器的匝间谐振等。
而电网的接地情况也会影响谐波的产生和传播，如电网的接地方式不当会引起谐波回流和间接接触问题。
为了减少谐波的危害，需要采取一系列的措施。
首先，可以通过合理选择电力设备和设备的工作参数来降低其谐波产生的概率。
其次，可以采用滤波器等设备对谐波进行抑制和补偿。
电力系统中的谐波与电磁干扰分析
电力系统中的谐波与电磁干扰分析导言：电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一，但在其运行过程中，常常会面临谐波和电磁干扰的问题。
谐波是指电力系统中出现的频率是基波频率的整数倍的电压或电流成分，而电磁干扰则是指电力系统中的电磁波辐射对其他电子设备和通信系统的干扰。
本文将深入分析电力系统中的谐波和电磁干扰的原因、危害以及相应的解决方法。
一、谐波的形成和危害1. 谐波的形成谐波是由于非线性负荷在电力系统中的存在引起的。
非线性负荷如电子电器、电感、电容等设备，在工作时会产生非线性电流，在电源电压的作用下，会将谐波电流注入电力系统中。
这些谐波电流会使电力系统中的电流波形变成失真的非正弦波形。
2. 谐波的危害谐波对电力系统和设备都会造成一定的危害。
首先，谐波会引起电力系统中的电流和电压的失真，导致电能质量下降。
其次，谐波会引发电力系统中的共振问题，进而损坏电容器、互感器等设备。
此外，谐波还会导致电力系统中的电机运行不稳定，降低设备的寿命，甚至引起设备的故障和损坏。
因此，谐波问题应引起足够的重视。
二、电磁干扰的产生和危害1. 电磁干扰的产生电磁干扰是电力系统中的电磁波辐射对其他电子设备和通信系统的干扰。
电力系统中各种设备和传输线路中的电流和电压会产生电磁场，这些电磁场以无线电波的形式辐射出去，与其他设备和系统产生相互作用，引起电磁干扰问题。
2. 电磁干扰的危害电磁干扰会带来许多危害。
首先，电磁干扰会影响通信系统的正常运行，导致通信中断、信息传递错误等问题。
其次，电磁干扰会影响其他电子设备的正常工作，引起设备的故障和损坏。
此外，电磁干扰还可能对人体健康造成一定的影响，引起生理和心理方面的问题。
三、谐波和电磁干扰的解决方法为了解决电力系统中的谐波和电磁干扰问题，可以采取以下方法：1. 谐波的解决方法（1）降低非线性负荷的影响：通过选用低谐波电器设备、采用滤波电容器等措施来减少非线性负荷对电力系统的谐波注入。
（2）滤波器的应用：在电力系统中安装合适的谐波滤波器，可以过滤掉谐波成分，减少谐波的产生和传播。
电力系统中谐波分析与治理
电力系统中谐波分析与治理在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定和高效运行至关重要。
然而，谐波问题却成为了影响电力系统性能的一个重要因素。
谐波的存在不仅会降低电能质量，还可能对电力设备造成损害，增加能耗，甚至影响整个电力系统的安全稳定运行。
因此，对电力系统中的谐波进行深入分析，并采取有效的治理措施，具有极其重要的意义。
一、谐波的产生谐波是指频率为基波频率整数倍的正弦波分量。
在电力系统中，谐波的产生主要源于以下几个方面：1、非线性负载电力系统中的许多负载，如电力电子设备（如变频器、整流器、逆变器等）、电弧炉、荧光灯等，其电流与电压之间不是线性关系，从而导致电流发生畸变，产生谐波。
2、电力变压器变压器的铁芯饱和特性会导致磁化电流出现尖顶波形，进而产生谐波。
3、发电机由于发电机的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，以及铁芯的不均匀等因素，也会产生少量的谐波。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害是多方面的，主要包括以下几点：1、增加电能损耗谐波电流在电力线路中流动时，会增加线路的电阻损耗和涡流损耗，导致电能的浪费。
2、影响电力设备的正常运行谐波会使电机产生额外的转矩脉动和发热，降低电机的效率和使用寿命；对电容器来说，谐波可能导致其过电流和过电压，甚至损坏；对于变压器，谐波会增加铁芯损耗和绕组的发热。
3、干扰通信系统谐波会产生电磁干扰，影响通信设备的正常工作，导致信号失真、误码率增加等问题。
4、降低电能质量谐波会使电压和电流波形发生畸变，导致电压波动、闪变等问题，影响供电的可靠性和稳定性。
三、谐波的分析方法为了有效地治理谐波，首先需要对其进行准确的分析和测量。
常见的谐波分析方法主要有以下几种：1、傅里叶变换这是谐波分析中最常用的方法之一。
通过对周期性信号进行傅里叶级数展开，可以得到各次谐波的幅值和相位。
2、快速傅里叶变换（FFT）FFT 是一种快速计算傅里叶变换的算法，大大提高了计算效率，适用于对大量数据的实时分析。
电力电子技术中的谐振现象及其应对措施
电力电子技术中的谐振现象及其应对措施谐振现象是电力电子技术中一个重要而常见的问题。
它在电路中产生的能量交换和频率匹配不良等因素，可能会对电路的正常工作产生不利影响。
因此，了解谐振现象的原理以及采取相应的应对措施是至关重要的。
本文将着重探讨电力电子技术中的谐振现象，并提出一些常见的应对策略。
一、谐振现象的原理谐振是指在振动或波动过程中的频率匹配现象。
在电力电子技术中，谐振现象通常是由电路中的电感、电容以及瞬态过程等因素引起的。
当电感和电容元件在电路中相互作用时，可能会出现谐振频率，从而导致谐振现象的产生。
谐振现象可分为串联谐振和并联谐振两种形式。
串联谐振是指电感和电容串联在一起，共同组成了一个谐振回路。
在谐振频率下，电路中的电感和电容将出现谐振现象，使得电路的电压和电流幅值异常增大，并可能导致电路的失效。
而并联谐振则是电感和电容并联在一起，共同形成谐振回路。
对于并联谐振情况，谐振时电路中的电流将异常增大，同样也可能对电路造成损坏。
二、电力电子技术中的谐振应对措施为了有效应对电力电子技术中产生的谐振现象，工程师在设计和实施电路时需要考虑以下几种常见的应对措施：1. 调整电路参数：根据电路的需求，可以通过调整电路的参数来改变谐振频率。
例如，通过增大或减小电感和电容的数值，可以使谐振频率发生相应的变化，以达到避开原有谐振频率的目的。
2. 添加衰减器：在一些谐振频率无法通过调整电路参数来解决的情况下，可以考虑采用衰减器来消除谐振现象。
衰减器通常由电阻、电感、电容等元件组成，通过向电路引入合适的耗散元件来消耗谐振回路中的能量，从而有效避免谐振现象的发生。
3. 使用滤波器：在电力电子技术中，滤波器常常被用于去除谐振频率的干扰。
滤波器可以通过选择合适的频率响应特性，如低通滤波器、带通滤波器等，来抑制和削弱谐振频率的干扰信号，从而提高电路的稳定性和抗干扰能力。
4. 隔离谐振回路：在一些情况下，串联谐振回路或并联谐振回路可能带来不可避免的谐振问题。
电力谐波的产生原因及其抑制方法
电力谐波的产生原因及其抑制方法电力谐波指的是电力系统中出现的非正弦波形，是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等产生的。
它会对电力系统的稳定性和运行质量产生不利影响，因此需要采取相应的抑制方法来减小谐波水平。
1.非线性负载：电力系统中广泛使用的非线性负载设备，如电弧炉、变频器、电子设备等，其负载特性是非线性的，会导致电流与电压的失配，产生谐波。
2.电力设备：电力系统中的电力设备，如变压器、发电机、变电设备等，其磁化和饱和特性也会引起谐波。
3.电力系统的并联谐振：当电容、电感等元件在电力系统中呈并联连接时，会出现谐振现象，从而产生谐波。
4.电力系统的不对称操作：电力系统中的不对称运行，如三相电流不平衡、电压不平衡等，也会引起谐波的产生。
为了减小电力谐波的影响，可以采取以下几种抑制方法：1.滤波器和补偿器：通过安装合适的谐波滤波器和补偿器，将谐波电流或电压引入这些设备中，并通过调节参数来抑制谐波。
2.谐波控制器：使用专门的谐波控制器，通过对电流进行监测和控制，实现对谐波的有效消除和抑制。
3.谐波发生器：使用谐波发生器对电力系统进行谐波注入，从而实现对谐波的消除或者切除。
4.谐波滤波器：在电力系统中添加谐波滤波器，通过对谐波进行吸收或变换，并将其回馈到电网中，以减小谐波的扰动。
5.调整电力设备：对电力设备进行调整和优化，减小非线性特性，从而降低谐波的产生。
总结起来，电力谐波的产生是由于电力系统中的非线性负载和电力设备等因素所致。
为了有效抑制电力谐波，可以采取滤波器、补偿器、控制器等方法，以减小谐波的影响。
此外，对电力设备进行调整和优化也是降低谐波的有效手段。
对于电力系统的设计和运行，应该重视谐波抑制的问题，从而保证电力系统的正常运行和供电质量。
电力电子技术中的谐波问题如何解决
电力电子技术中的谐波问题如何解决在电力系统和电子设备中，谐波是一个普遍存在的问题。
谐波是指在电力电子设备中产生的电压和电流波形中包含的非正弦成分。
这些非正弦成分会导致电网和电子设备的不稳定性，甚至可能对设备造成损坏。
因此，解决电力电子技术中的谐波问题至关重要。
谐波的产生主要源于电力电子器件的非线性特性。
例如，大容量变流器、逆变器和直流电源等器件工作时会引起电流和电压的非线性成分。
这些非线性成分是谐波产生的根源。
另外，电力电子器件的快速切换行为也会产生高频谐波。
要解决电力电子技术中的谐波问题，一般采取以下几种方法：1. 谐波滤波器谐波滤波器是常用的解决谐波问题的方法之一。
它们由电容器、电感器和电阻器构成，可以通过选择合适的参数来滤除谐波成分。
谐波滤波器可以根据不同的谐波成分进行设计，以便有效地消除电网中的谐波。
2. 谐波建模与仿真谐波建模与仿真是一种有效的方法，在设计阶段就可以预测和评估电力电子设备引起的谐波问题。
通过建立电力电子器件和电网的数学模型，并使用仿真软件进行仿真，可以准确地分析谐波特性，并采取相应的措施进行改进。
3. 谐波抑制技术谐波抑制技术是另一种解决谐波问题的方法。
它旨在通过改进电力电子器件的设计和控制策略来减少谐波成分的产生。
例如，采用适当的PWM调制方式、使用多级逆变器等技术可以有效地降低谐波含量。
4. 谐波检测与监测谐波检测与监测是解决谐波问题的重要手段。
通过对电力电子设备和电网中的谐波进行检测和监测，可以及时了解谐波水平，并针对性地采取相应的措施。
谐波检测与监测技术的发展使得谐波问题的处理更加精确和高效。
5. 谐波标准与规范制定和执行相关的谐波标准与规范是解决谐波问题的基础。
通过制定统一的谐波限值，监督电力电子设备和电网的谐波排放，可以保证谐波问题得到有效的控制和治理。
综上所述，电力电子技术中的谐波问题可以通过谐波滤波器、谐波建模与仿真、谐波抑制技术、谐波检测与监测以及制定谐波标准与规范等综合手段来解决。
供电系统谐波的产生原因和抑制方法
供电系统谐波的产生原因和抑制方法一、供电系统谐波的产生原因1.非线性负载：非线性负载是谐波产生的主要原因之一、当负载器件的电流与电压的关系远离线性特性时，会产生谐波。
2.整流装置：电力系统中使用的整流装置（如整流器、UPS电源等）都属于非线性负载，其波形形状和额定电压的频率和倍频数之间存在不同的谐波关系。
3.瞬时切换：当电力系统中出现瞬时的负载切换时，会产生谐波。
例如大功率电机启动时的电流冲击。
4.不良的电缆和变压器设计：电缆和变压器的设计不良也会导致谐波的产生。
比如电缆线的电感值较大或者变压器的饱和磁导率不合适等。
5.并联谐振：电力系统中存在并联谐振现象时，会导致谐波的产生。
并联谐振一般是由于电容负载和电感负载的阻抗匹配不良所致。
二、供电系统谐波的抑制方法1.使用线性负载：线性负载的电流和电压之间呈线性关系，因此能够减少谐波的产生。
选择和使用线性负载装置可以有效地降低谐波水平。
2.滤波器：在电力系统中加装滤波器是最常用的谐波抑制方法之一、滤波器可以根据谐波频率的不同，利用谐振电路的特性将谐波分量从电力系统中滤除。
3.调整负载的连接方式：调整负载的连接方式可以减少谐波的产生。
例如，将三相非线性负载从星形连接改为三角形连接，可以减小系统中的零序谐波。
4.限制电容补偿：电容补偿在电力系统中具有调节功率因数和稳定电压的作用，但同时也会引入谐波。
限制电容补偿的容量和位置，可以减少谐波的影响。
5.优化电力系统的设计：合理的电力系统设计可以减少谐波的产生。
例如，选择合适的电缆和变压器设计，提高设备的质量等。
6.使用谐波滤波器装置：谐波滤波器装置是专门用于抑制谐波的设备。
根据系统谐波的频率和倍频数，选择合适的谐波滤波器装置可以有效地消除谐波。
综上所述，供电系统谐波产生的原因主要包括非线性负载、整流装置、瞬时切换、不良设计以及并联谐振等。
要抑制谐波，可以采取使用线性负载、滤波器、调整负载的连接方式、限制电容补偿、优化电力系统设计以及使用谐波滤波器装置等方法。
电力系统中的谐波分析与控制研究
电力系统中的谐波分析与控制研究引言谐波是指周期性的波形信号，其频率是基频（通常为电网频率）的整数倍。
电力系统中的谐波问题是一个长期存在的挑战，随着电力系统规模的扩大和电力负荷的增加，谐波问题对系统的安全运行和电气设备的正常工作产生了越来越大的影响。
本文将探讨电力系统中谐波分析与控制的研究，包括谐波的产生机制、谐波分析方法以及常见的谐波控制技术。
一、谐波的产生机制1. 非线性负载非线性负载是谐波问题的主要原因之一。
电力系统中的电气设备，如电弧炉、逆变器和整流器等，常常存在非线性负载。
非线性负载会导致电流波形失真，产生谐波。
2. 输电线路和变压器的磁饱和输电线路和变压器中的磁饱和也是谐波问题的重要原因之一。
当输电线路或变压器中的磁通密度超过一定阈值时，会出现磁饱和现象，使得系统中产生谐波。
3. 电力电子器件电力电子器件的广泛应用也导致了电力系统中谐波问题的加剧。
电力电子器件如变频器和调相器等，由于其非线性特性和高频开关行为，会引入大量谐波。
二、谐波分析方法1. 快速傅里叶变换（FFT）FFT是谐波分析中常用的方法之一。
它通过对时域波形信号进行频谱分析，将时域信号转换为频域信号，并通过频率谱密度来表示波形中各个频率成分的大小。
2. 小波变换小波变换是一种多分辨率分析方法，它能够提供时频域的信息。
与FFT相比，小波变换可以提供更详细的频谱信息，对于谐波信号的检测更加准确。
3. 统计方法统计方法通过对一段时间内的谐波进行统计分析，得出谐波的统计特性。
常用的统计方法包括均值、方差、峰值因子等。
三、谐波控制技术1. 谐波滤波器谐波滤波器是防止谐波传输的常用技术。
谐波滤波器通常由谐波电感和谐波电容组成，通过选择适当的参数和安装位置，可以滤除电力系统中的谐波。
2. 主动滤波器主动滤波器是一种适用于高要求的谐波控制技术。
它通过控制电流相位和振幅来实现对谐波的主动抑制，具有快速响应和高抑制效果的特点。
3. 电力电子器件的谐波控制电力电子器件本身也可以通过设计优化来减小谐波的产生。
浅谈电力电子装置谐波问题
浅谈电力电子装置谐波问题姚姣凤樊润洁(西安铁路职业技术学院，陕西西安710014)日商要]非线性负荷是个谐波源，它引起电网电压畸变，使电压中带有整数倍基波频率的分量。
作为最主要的谐波源的电力电子装置主要为各种交直流变流装置(整流器、逆变器、斩波器、变频器)以及双向晶闸管可控开关设备等，另外还有电力系统内部的变流设备，如直流输电的整流阀和逆变阀等．陕键词]电力电子装置；谐波；危害；治理1电力电子装置——景主要的谐波源非线I生负荷是个谐波源，它引起电网电压畸变，使电压中带有整数倍基波频率的分量。
作为最主要的谐波源的电力电子装置主要为各种交直流变流装置(整流器、逆变器、斩波器、变频器)以及双向晶闸管可控开关设备等，另外还有电力系统内部的变流设备，如直流输电的整流阀和逆变阀等。
下面对其产生的谐波隋况作一分析。
1．1整流器作为直流电源装置，整流器广泛应用于各种场合。
在整流装置中，交流电源的电流为矩形波，该矩形波为工频基波电流和为工频基波奇数倍的高次谐波电流的合成波形。
由傅氏级数求得矩形波中的高次谐波分量l n与基波分量J1之比最大为1In，随着触发控制角a的减小和换相重叠角u的增大，谐波分量有减小的趋势。
此外，现有研究结果表明：整流器的运行模式对谐波电流的大小也有直接的影响，因此在考虑调整整流电压电流时，最好要进行重叠角、换相压降以及谐波测算，以便确定安全、经济的运行方式：当控制角a接近400，重叠角u在伊左右时的情况往往是谐波最严重的状态，所以要经过计算，尽量通过正确选择调压变压器抽头，避开谐波最严重点。
12交流调压器交流调压器多用于照明调光和感应电动机调速等场合。
交流调压器产生的谐波次数与整流器基本相同。
13频率变换器频率变换器是A C／A C变换器的代表设备，当用作电动机的调速装置时，它含有随输出频率变化的边频带，由于频率连续变化，出现的谐波含量比较复杂。
14通用变频器通用变频器的输入电路通常由二极管全桥整流电路和直流侧电容器所组成，这种电路的输入电流波形随阻抗的不同相差很大。
电路中的电力系统谐波分析与抑制
电路中的电力系统谐波分析与抑制在目前的电力系统中，谐波问题已经逐渐成为一个备受关注的话题，因为谐波会对电力系统的正常运行产生一系列负面影响。
本文将重点讨论电路中的电力系统谐波分析与抑制的方法和技术。
一、电力系统谐波分析1. 谐波的定义谐波是指在电力系统中，频率是基波频率整数倍的波动。
谐波会导致电流和电压的波形变形，产生电力系统的失真。
2. 谐波的来源谐波的产生主要有两个来源：非线性负载和谐波产生器。
非线性负载如电弧炉、电焊机、变频器等会引起谐波；而谐波产生器则是通过外部装置产生，并注入到电力系统中。
3. 谐波分析方法谐波分析旨在确定谐波的频率、幅值和相位等信息，以便更好地进行抑制。
常见的谐波分析方法包括频谱分析、时域分析和小波分析等。
二、电力系统谐波抑制技术1. 谐波滤波器谐波滤波器是最常用的谐波抑制技术之一。
它通过选择合适的滤波器参数，将谐波的频率范围内的信号滤除或减弱，从而达到抑制谐波的目的。
2. 谐波隔离变压器谐波隔离变压器可以有效地隔离电力系统中的谐波，并防止其进一步传播。
它通过多个线圈和铁心的结构，将谐波电流和基波电流分离，从而实现谐波抑制的效果。
3. 谐波电流主动抑制技术谐波电流主动抑制技术主要通过在电力系统中加入逆谐波电流或补偿电流来消除谐波电流。
这些电流具有与谐波电流相反的相位和幅值，可以有效地减小谐波的影响。
4. 谐波抑制控制策略谐波抑制控制策略包括谐波补偿系统和谐波主动滤波系统等。
谐波补偿系统通过加入与谐波相反的电流来消除谐波；谐波主动滤波系统则根据实时采集的谐波信息，控制滤波器的参数以实现谐波抑制。
5. 谐波抑制技术的选择与应用在使用谐波抑制技术时，需要根据具体情况选择适合的方法。
对于大规模电力系统，常用的技术包括变压器分布、多电网耦合和策略联动控制等；对于小规模电力系统，可以采用谐波滤波器等简化的方案。
三、电力系统谐波分析与抑制的挑战与展望在实际应用中，电力系统谐波分析与抑制仍然存在一些挑战。
电力系统中的谐波分析与抑制技术研究
电力系统中的谐波分析与抑制技术研究引言谐波是指在电力系统中存在的一个常见问题，它是非线性负载所造成的电流和电压波形畸变现象。
谐波会给电力系统带来一系列的负面影响，如电力设备的损坏、电能计量错误以及对周围电子设备的干扰等。
因此，对于电力系统中的谐波进行分析和抑制研究，具有重要的理论意义和工程应用价值。
本文将对电力系统中的谐波问题进行深入探讨，并介绍一些常见的谐波分析与抑制技术。
一、电力系统中谐波的生成机理电力系统中的谐波主要是由非线性负载产生的。
非线性负载的电阻、电感和电容特性会导致电流波形畸变，进而产生谐波。
例如，电力电子器件如整流器、逆变器、变频器等都是典型的非线性负载，它们工作时会引入大量的谐波。
此外，一些家电如电冰箱、空调等也是常见的非线性负载。
二、谐波的分析方法1.频谱分析法频谱分析法是一种常用的谐波分析方法。
它通过将电压或电流信号变换到频域，得到频谱图，从而判断谐波的存在与否以及谐波的频率和幅值。
常用的频谱分析方法有离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）等。
这些方法可以方便地获得频谱信息，并提供参考数据用于后续的谐波抑制设计。
2.时域分析法时域分析法是另一种常见的谐波分析方法。
它通过对电流或电压信号的波形进行观察，判断其是否存在谐波成分以及谐波的波形特征。
时域分析法可以直观地表达谐波的波形特性，有助于对谐波进行定性和定量分析。
三、谐波抑制技术1.主动滤波器技术主动滤波器技术是一种常用的谐波抑制技术。
它通过对电网电流进行实时监测，然后根据监测结果设计控制算法，控制主动滤波器输出谐波电流，与电网中的谐波相消。
主动滤波器具有调整灵活、抑制效果好等优点，但是成本较高，适用于对电能质量要求较高的地方。
2.无源滤波器技术无源滤波器技术是一种经济有效的谐波抑制技术。
它通过选择合适的无源滤波器电路，利用谐波的特性将其消耗或抑制。
无源滤波器技术具有成本低、抑制效果稳定等优点，适用于对电能质量要求不那么高的场合。
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化、 法制 化管理 的同时 ， 要采 取积极有 效的技术措 施 ， 量减 尽 少 电力 电子设备的谐 波含 量， 安装有效 的滤波装置 。
１减 少 电力 电子 设备 的谐 波含 量 ．
由于谐 波不经过 治理是无法 自然消除的 ，因此大量谐波
甚 至 会爆 炸 。
３ 皆波会降低供电 的可靠性 ， 引发供 电事故。供 配电系统
中的电力线路与电力变压器一般采用 电磁式继 电器 、感应 式
继电器或晶体管继电器予 以检测保护 ， 它们容易受谐波影 响 ， 产生误动或拒动 ， 造成整 个保护系统的可靠性降低 ， 易引起 容
系统故 障。
（ ） 电平变流技术 ３多 针对各种 电力电子变流器采用移相多重法 、顺序控 制和 非对称控制多重化等方法 ， 将方 波电流或电压叠加 ， 使得 变流 器在交流 电网侧产生 的电流或 电压 为接近正 弦 的阶梯 波 ， 且
（ ） 波电流叠加 到基波 电流上后会 使电力 电容 器 中流 ４谐 过 的电流增加使 电力 电容器 的温升增高 ，引起 电容器过 负荷
畸变 ， 由于负载与整个 网络相连接 ， 这样畸变 电流就可 以流人
到电网中， 的负载就成 了电力系统 中的谐波源 。 这样
二 、 波 的 危 害 谐
为 了抑 制 电 网 中 的谐 波 ，减 小 谐 波 的危 害 ，在 加 强 科 学
谐 波 一 旦 被 注 入 到 电 网 中后 对 电 力 系 统 的 危 害 是 多 方 面 的 ， 括起 来 主 要 是 有 以下 几 个 方 面 ： 概
收 稿 日期 ：０ ０ Ｏ — ４ ２ １一 １ ２
与电源电压保持一定的相位关 系。
２在谐 波 源 处安 装 电力 滤 波 器 ， 高滤 波 性 能 ． 提
（） １采用无源电力滤波器加 以抑制
作者简介 ： 艳 （９ １ ）女 ， 池州人 ， 陵市工业学校教师 。 陈 １８ 一 ， 安徽 铜
（） １谐波的存在增加 了电力变 压器 的磁滞损耗 、 涡流损耗 及铜损耗 ， 由于 以上两方 面的损耗 增加 ， 因此要减少变压器 的 实际使用容量 ， 同时谐波还会使使变压器噪音增大。 （） ２ 谐波使电动机 的附加损耗增大 ， 效率降低 ， 热增 加 ， 发 电动机的使用寿命 降低 ，而且负序谐波在 电动机 中产生负序
・
９ ・ ４
无源电力滤 波器 利用电容 和电抗器组成 Ｌ Ｃ调谐 电路 ， 在 系统 中能够为谐 波提供并联低阻通路 ， 到滤波作用 。当谐振 起 回路 的谐振频率与某一 频率相同或相 近时 ，即可阻止该 频率 的谐波进入 电网。同时 ， 利用 电容还能补偿无功功率 ， 改善 电
铜陵职业技术学 院学报
２ １ 年第 ２ ００ 期
浅谈 电力电子 中 的谐波 问题
陈 艳
铜陵 ２４ ０ ） ４００
（ 陵 市工 业学校 ， 铜 安徽
摘
要： 随着电子 电子装置 的广 泛应用 ， 大量的谐波被注入 电网引起 电网的严重污染 ， 文章分析 了谐波的产生、 危害、 及其抑制方法， 并对今后谐波抑制装置 的发展趋势做 了预测。
电压电流在电网中游荡并积累叠加导致线路损耗增大 ，电力
减少谐 波含量 主要是从变流装置 本身出发 ，通过变流装
置 的结构设计 和增 加辅 助控 制策 略来 减少 或消除谐波 ， 目前
采 用 的技 术 主 要 有 ：
设备过热 ， 从而加大 了电力运行成本 ， 增加 了电费的支出。
２使 供 电 线 路 和 用 电 设 备 的 热 损 耗 增 加 ．
、
谐 波及 产 生的 原 因
谐 波指电流 中所 含有 的频率 为基 波的整数倍 的电量 ， 交 流电网的有效分量 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。电力电子 中的谐波主要是 由非 线性 负载产生 ， 当正弦波基波 电压施加 到非线性负载上时 ， 负 载吸收的电流与其上施 加的电压波形不一致 ，其电流发生 了
干扰 ， 而降低信号 的传输 质量 ， 从 破坏信 号的正常传 输 ， 不仅 影响通话 的清晰度 ， 严重时将威胁通讯设备及人身安全。 ５谐波 电流使输 电电缆损耗增大 ， 电能力降低 ， 缘加 ． 输 绝 速老化 ， 泄漏电流增大 ， 严重 的甚至引起放电击穿 。
三 、 波 的 抑 制方 法 谐
（） １ 脉宽调制技术 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 ，控制脉宽调制输出波形的各个转换 时 刻， 保证 四分之一波形 的对称性 ， 根据输出波形 的傅里叶级数 展 开式 ， 使需要 消除 的谐 波幅值 为零 、 基波幅 值为给定量 ， 达
到消除指定谐波和控制基波幅值 的 目的。 （） ２ 多脉波变流技术 大功率电力电子装 置常将原来的 ６脉波的变流器设计成 ｌ ２脉波或 ２ ４脉波变流器可以减少交流侧的谐波电流含量。 理
旋转磁场 ， 形成与 电动机旋转方 向相反 的转矩 ， 起制动作 用 ，
从而减少 电动机 的出力 。 （） ３ 由于谐波次数高频率 上升 ， 再加之 电缆导体截面积越
大集肤效应越明显 ， 从而 导致导体的交流电阻增大 ， 在线路 中
有很 大的电能浪费 。
论 上讲 ， 脉波越多对谐波抑制 的效果越好 ， 但是脉波数越 多整 流变压器的结构越 复杂 ， 体积越大 ， 变流器 的控制和保护 变得 困难 ， 成本增加。
关键 词： 电力电子； 谐波 ； 危害 ； 抑制
中图分类号 ： Ｍ７ Ｔ ２
一
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ １ ７ ２ （０ ００ — ０ ４ ０ １ ７ — ５ Ｘ２ １ ）２ ０ ９ － ２ ４谐波会干扰附近的通信系统 ， ． 当输电线路与通讯线路平
行或相距较 近时 ， 由于两者之间存在静 电感应和 电磁感应 ， 形 成 电场耦合 和磁场耦合 ，谐波分量将在通讯 系统 内产生声频