家用电器的谐波分析与抑制
抑制谐波干扰常用的方法
抑制谐波干扰常用的方法1.滤波器:应用良好设计的滤波器可以有效地降低谐波干扰。
滤波器可分为有源滤波器和无源滤波器两类。
有源滤波器通过输入与谐波相反的相位来实现谐波的抵消,而无源滤波器则通过吸收谐波的能量来消除谐波。
2.降低谐波发生源:降低谐波发生源的数量和强度也是有效抑制谐波的方法之一、可以采用合适的电源,避免使用产生大量谐波的设备,或者通过更换谐波发生源的设计和运行来降低其谐波产生量。
3.电力电子设备的设计优化:电力电子设备是电力系统中可能产生谐波的常见源。
通过对电力电子设备的设计进行优化,可以减少其产生的谐波。
例如,在设计中应用合适的滤波器和补偿装置,或者使用降低谐波的控制方法,都可以有效地减少谐波干扰。
4.使用变压器:变压器可以提供一定程度的谐波抑制功能。
在电力系统中,通过使用适当设计的谐波隔离变压器,可以有效地降低谐波的传播和干扰。
这是因为谐波对于变压器的阻抗通常较高,可以将谐波限制在变压器较小的区域内。
5.谐波滤波器的安装和调整:谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的装置。
通过安装谐波滤波器,可以在电力系统中选择性地去除谐波成分。
滤波器的调整需要深入研究电力系统的谐波特性,并根据实际情况进行适当的选择和设置。
6.谐波监测和控制:谐波监测和控制系统可以实时监测电力系统中的谐波情况,并采取相应的控制策略来抑制谐波。
这可以通过在线监测设备、谐波分析仪和自动控制装置实现。
当系统中的谐波水平超过预设阈值时,控制系统可以自动启动滤波器等设备来抑制谐波干扰。
7.谐波抑制转换器:谐波抑制转换器是一种特殊的电力电子装置,可以通过改变其频率和幅度来抑制谐波。
这种转换器通常应用在大功率电力系统中,可以降低对网络的谐波干扰。
总的来说,抑制谐波干扰的方法涉及系统设计、设备优化、滤波器安装调整和监测控制等多个方面。
通过综合运用这些方法,可以有效地减少谐波的产生和传播,提高电力系统的质量和稳定性。
谐波电流及抑制
一.谐波电流一般来说, 理想的交流电源应是纯正弦波形, 但因现实世界中的输出阻抗及非线性负载的原因, 导致电源波形失真。
近年来整流性负载的大量使用, 造成大量的谐波电流, 也间接污染了市电, 产生电压的谐波成份. 另外一些市售的发电机或UPS本身输出电压就非纯正弦波, 甚至有方波的情形, 失真情形更严重, 所含谐波成份占了很大的比。
1.谐波的危害谐波使电能的生产、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.谐波是怎么产生的一是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,但一般来说很少。
二是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%。
三是用电设备产生的谐波: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,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。
谐波的产生和危害有哪些 谐波的抑制方法
谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。
关于“谐波的产生和危害有哪些谐波的抑制方法”的详细说明。
1.谐波的产生和危害有哪些1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。
2.谐波可以通过电网传导到其他的电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。
3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。
4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。
5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱。
2.谐波的抑制方法(一)降低谐波源的谐波含量在谐波源上采取治理措施,从源头上最大限度地避免谐波的产生。
这就需要在设计、制造和使用谐波源设备时,要注意谐波对供电系统及其供用电设备的影响,采取切实可行的治理措施。
用电业务管理部门要严格把关,对于没有采取治理措施的谐波源用户,要禁止其入网运行。
(二)在谐波源处吸收谐波电流这种方法是对已有谐波进行有效抑制的方法,也是目前电力系统使用最为广泛地抑制谐波的方法。
其主要方法有以下几种:1.无源滤波器无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧,由L、C、R元件构成谐振回路,当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时,即可阻止该次谐波流入电网。
这种方法由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,是目前采用的抑制谐波及无功补偿的主要手段。
2.有源滤波器有源滤波器即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。
3.防止并联电容器组对谐波的放大在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。
电力系统中的谐波及其抑制措施
电力系统中的谐波及其抑制措施谐波是电力系统中常见的一种电信号,它是由电力系统中非线性设备引起的。
谐波会导致电力系统不稳定、设备损坏和通信干扰等问题,因此谐波的抑制是电力系统设计和运行中的重要问题。
谐波的产生原理是电力系统中的非线性元件(如整流器、变频器、电弧炉等)在电压或电流作用下,产生不对称的电压或电流波形,导致谐波频率的波形在电力系统中传播和扩散。
常见的谐波频率包括3次、5次、7次等奇次谐波,以及2次、4次、6次等偶次谐波。
谐波对电力系统的影响包括以下几个方面:1.电力系统不稳定:谐波产生的电压波形失真会导致电力系统的电压稳定性下降,可能导致设备的过电压或欠电压现象,进而影响到电力系统的正常运行。
2.设备损坏:谐波电流会导致电力设备内部的电机、变压器等元件温度升高,进而影响到设备的寿命和可靠性。
3.通信干扰:谐波会在电力线上传播,通过电网对通信系统产生干扰,降低通信系统的传输质量。
为了抑制谐波,可以采取以下几种措施:1.使用谐波滤波器:谐波滤波器是一种专门用于抑制谐波的滤波器。
它可以根据谐波频率的不同,选择相应的滤波器进行安装,从而削弱或消除谐波成分。
2.控制负载谐波含量:减少非线性装置的使用,或者采用符合电力系统标准的电气设备,可以降低谐波的产生和传播。
3.设备绝缘和保护:合理选择电力设备的额定容量和绝缘等级,增加设备的绝缘保护,提高设备的抗谐波能力。
4.进行谐波分析和监测:对电力系统中的谐波进行分析和监测,及时了解谐波的产生和传播情况,以便采取相应的措施进行调整和优化。
5.增加电力系统的容量和稳定性:通过增加线路容量、改善电力系统的稳定性,可以降低谐波对电力系统的影响。
综上所述,谐波是电力系统中的一个重要问题,对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。
通过采取谐波滤波器、控制负载谐波含量、设备绝缘和保护、谐波分析和监测、以及增加电力系统的容量和稳定性等措施,可以有效地抑制谐波,维护电力系统的正常运行。
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法
浅谈电力系统谐波检测及抑制方法摘要:本文主要阐述了电力系统谐波的产生原因和危害,介绍了谐波检测的方法,包括传统方法和新兴方法,以及谐波抑制的方法,包括被动滤波和主动滤波等。
同时,针对电力系统谐波的特点,提出了一些优化措施,以期对电力系统谐波的检测和抑制产生积极的影响。
关键词:电力系统、谐波、检测、抑制正文:一、谐波的产生原因及危害谐波是指频率为基波频率整数倍的交流电信号,是电力系统中极其普遍的现象。
谐波的产生原因主要有以下几种:1、非线性负载的存在:如励磁系统、变频器、UPS等等。
2、电力电子器件的存在:如开关电容器等等。
3、线路谐振所产生的回波:如高压输电线和变压器中的谐振回波。
4、供电系统中的电弧、火花放电等。
大量的谐波会对电力系统产生不可避免的危害,包括:1、阻碍电能传输:谐波会引起交流系统内的电压和电流失去同步,从而无法有效地传输电能。
2、损坏电力设备:谐波会使电力设备的温度升高,引起设备故障或烧坏。
3、引起电力波动:谐波会使电力质量发生变化,从而引起电力波动。
4、对用电设备的干扰:谐波会对用电设备产生干扰,使其工作出现异常。
二、谐波的检测方法为了准确地检测和分析电力系统中的谐波,需要采用适当的谐波检测方法。
目前常见的谐波检测方法包括:1、传统的谐波检测方法:包括单相检测法、三相检测法等,主要是通过对线路中的电压和电流进行采样,并对谐波进行滤波和分析。
2、新兴的谐波检测方法:如快速小波变换法(FWT)、矢量变量法(VSA)等,较为有效地解决了传统方法中的一些问题,例如不容易出现失灵、可实现频率矩阵多恒定、不依赖预处理等。
三、谐波的抑制方法为了有效地抑制电力系统中的谐波,需要采用相应的谐波抑制方法。
目前常见的谐波抑制方法包括:1、被动滤波:即采用滤波器等被动电路来消除谐波,其优点是结构简单,可靠性高,成本低廉,常常应用于对谐波要求不高的场合。
2、主动滤波:即通过电网与电源之间的电流、电压、功率等进行控制,进而消除谐波,其优点是能够发挥较好的动态响应能力,比被动滤波性能更好。
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随着电力系统的发展,电气设备的广泛应用和高效能力的需求,电力系统中的谐波问题日益凸显。
谐波是由于非线性元件如电子器件、变频调速器、照明灯具、电动机等在电力系统中的工作状态非正常运行,从而导致基波电流、电压失真,引起的一种频率与基波频率不同的交流电信号。
谐波不仅降低了电力系统能效,还会影响电力设备的工作寿命。
因此,通过谐波分析和抑制技术研究,可以有效提高电力系统的可靠性和能效。
一、谐波分析电力系统中的谐波主要包括电流谐波和电压谐波,它们在电力系统中的传输会产生一系列不利影响。
电流谐波不仅会导致电力变压器铁芯、线圈、绝缘材料等元件中出现高次谐波电流、高温、电弧、电晕等现象,还会引起母线和设备的铜损。
电压谐波则会导致相关设备的故障、损坏,影响电力系统的安全运行。
因此,准确分析谐波特性成为保证电力系统正常运行的重要前提。
谐波分析通过测量和处理电流、电压、功率等参数,对电力系统中的谐波进行分析,了解系统中的谐波含量和频率范围等,为后续的抑制措施提供数据支持。
二、谐波抑制技术为了降低电力系统中谐波的影响,采用一系列设备和技术手段进行谐波抑制,主要包括以下方面。
1.使用线性负载线性负载包括电阻、电感、电容等。
与电子器件、变频调速器等非线性负载相比,线性负载的特性更加稳定,不会产生谐波。
因此,在谐波控制上力求使用线性负载,降低谐波产生的可能性。
2.谐波滤波器谐波滤波器通常由谐波滤波器电抗器和谐波滤波器电容器组成。
谐波滤波器能在电力系统中消除谐波,其原理是将谐波信号通过电感器、电容器等高阻抗元件滤除掉,同时保留基波信号传输到目标设备,以达到谐波抑制的效果。
3.多网侧变压器传输多网侧变压器传输是通过连接两个及以上变电站,在电网多个侧面进行谐波抑制。
多网侧变压器传输中,正、负序谐波和零序谐波会在不同的变压器侧面互相抵消,从而降低电力系统中谐波的含量。
4.使用非线性抑制器非线性抑制器与电力系统中的非线性元件相似,但其特性更加稳定。
电力系统的谐波分析与控制
电力系统的谐波分析与控制在现代社会中,电力系统成为了人们生活中不可或缺的一部分。
然而,电力系统中常常存在着各种谐波问题,如谐波电流、谐波电压等。
这些谐波不仅会影响电力设备的正常运行,还会对电网稳定性造成威胁。
因此,对电力系统的谐波进行分析与控制显得尤为重要。
首先,我们来了解一下什么是谐波。
谐波是指在电力系统中频率为基波频率的整数倍的电压或电流成分。
通常情况下,电力系统中的基波频率为50Hz(或60Hz),而谐波则会产生在100Hz(或120Hz)、150Hz(或180Hz)等等。
为什么会产生谐波呢?谐波的产生主要是由于非线性负载引起的。
在电力系统中,非线性负载很常见,例如电子设备、整流器、变频器等。
这些负载会导致电流波形变得不规则,产生各种谐波成分。
此外,电力系统中的谐波也可能是由于电感和电容等元件所引起的。
谐波对电力系统的影响是多方面的。
首先,谐波会造成电网的频率偏离基波频率,从而对电力系统的稳定性产生威胁。
其次,谐波会导致电力设备的性能下降,甚至损坏设备。
最后,谐波还会对电力系统中的其他用户造成干扰,例如电视、音响等设备可能会出现图像和声音失真的问题。
那么,如何进行电力系统的谐波分析呢?首先,可以采用谐波分析仪进行测量,以获取电流和电压的波形和频谱信息。
这些波形和频谱信息能够反映出电力系统中不同谐波成分的情况。
接下来,可以利用计算机对测量到的数据进行处理,得到更加详细的谐波分析结果。
谐波的分析结果可以包括谐波畸变率、谐波电流的总畸变率等等。
在进行谐波分析的基础上,电力系统的谐波控制也显得尤为重要。
一种常见的谐波控制方法是采用谐波滤波器。
谐波滤波器是一种专门用于消除谐波的装置,可以将谐波成分滤除,从而保持电力系统中的基波幅值和相位。
此外,还可以通过控制负载端的非线性特性来进行谐波控制。
例如,在电力系统中加入适当的电容或电感元件,可以改变电流和电压波形,减小谐波成分。
除了上述方法外,新兴的电力电子技术也为谐波控制提供了新的解决方案。
谐波产生的原因危害和抑制措施
谐波产生的原因危害和抑制措施0前言随着电力电子技术的飞速发展,各种新型用电设备越来越多地问世和使用,高次谐波的影响越来越严重。
电力系统受到谐波污染后,轻则影响系统的运行效率,重则损坏设备以至危害电力系统的安全运行。
以前,电力系统考核电能质量的主要指标是电压的幅值和频率,现在世界各国都把电网电压正谐波形畸变率极限值作为电能质量考核指标之一,正确认识谐波已成为电力工作者的重要任务之一。
因此,研究和分析谐波产生的原因、危害和抑制谐波的措施具有重要的实际意义。
1谐波产生的原因在供电系统中谐波的发生主要是由两大因素造成的:(1)可控硅整流装置和调压装置等的广泛使用,晶闸管在大量家用电器中的普通采用以及各种非线性负荷的增加导致波形畸变。
(2)设备设计思想的改变。
过去倾向于采用在额定情况以下工作或裕量较大的设计。
现在为了竞争,对电工设备倾向于采用在临界情况下的设计。
例如有些设计为了节省材料使磁性材料工作在磁化曲线的深饱和区段,而在这些区段内运行会导致激磁材料波形严重畸变。
2谐波对电力系统的危害谐波对电力系统的污染日益严重,谐波源的注入使电网谐波电流、谐波电压增加,其危害波及全网,对各种电气设备都有不同程度的影响和危害。
现将对具体设备的危害分析如下:(1)交流发电机。
同步电动机及感应电动机在定子绕组和转子绕组产生附加热损耗,热损耗除谐波电流铜损I2nR以外,还由于电流的集肤效应,产生附加损耗,对转子引起热损耗增大。
对大型汽轮发电机来说,若发生多次谐波振荡,谐波电流超过额定电流的25%时,由于上述原因可能会导致转子局部过热而损坏。
对变压器来说,铁芯产生热损耗,尤其是涡流损耗大,在变压器绕组中有谐波电流,在铁芯中感应磁通,产生铁损。
(2)架空线路谐波电流产生热损,较大的高次谐波电流分量能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败。
电缆中的谐波电流会产生热损,使电缆介损、温升增大。
(3)电力电容器由于谐波电流会引起附加绝缘介质损耗,加快电力电容器绝缘老化。
开关电源中的谐波分析及其控制方法
开关电源中的谐波分析及其控制方法开关电源的广泛使用给电网造成了不利影响,降低了电能质量,进行开关电源谐波抑制十分重要。
本文首先对开关电源产生谐波的机理进行了分析,重点探讨了谐波抑制的方法。
实践表明,这些方法都是行之有效的。
标签:开关电源谐波抑制0 引言电力电子的不断发展使得开关电源的应用越来越广泛,开关电源技术在不断成熟,正朝着可靠性高以及小型化的方向发展。
但值得注意的是,开关电源中安装有大功率的开关管,它们作用在高频状态时会产生谐波,对周围的设备造成电磁干扰,影响电网的电能质量。
因此,对开关电源产生的谐波进行抑制十分必要,当前出现的抑制方法大致可以分为有源滤波以及无源滤波两种。
其中,后者的滤波效果更好,但其技术较为复杂,在实际应用中还不够广泛;无源滤波方法不仅能够进行谐波抑制,还可以起到无功补偿的效果[1]。
1 开关电源产生谐波机理分析所谓开关电源,它是通过事先设置好频率及占空比的脉冲信号对开关管的接通和断开进行控制[2];从而实现功率的输出以及电压的调整。
为此,在开关电源的内部需要有相应的脉冲发生电路,实现对开关管的控制。
控制开关管是通过脉冲信号来受到控制的,改变脉冲占空比可以调整开关管的导通时间。
在开关电路中,开关管只有两种工作状态,一种是on,一种是off;此时,在输出电压中会存在与工作频率相对应的交流信号;这一谐波信号将会持续存在于输出电压中,比如:将开关的控制信号脉冲频率设置为:100kHz,其输出频谱为基波的奇次分量;在分析输出电压的频谱时可以看出,100kHz、300 kHz、500 kHz的频谱能量均存在。
另外,在上升沿和下降沿处,脉冲信号的电压变化速率很快,电流变化速率也很快;在此过程中会产生与控制脉冲频率不同的高频分量。
可见,为了对开关电源的频率成分进行控制,进行开关电源设计时应该根据设计需要合理选择开关控制脉冲,另外,还应该降低控制脉冲的速率。
2 开关电源谐波抑制方法2.1 使用EMI滤波器EMI滤波技术能够对尖脉冲干扰实施有效抑制,可以可靠滤除传导干扰以及辐射干扰,图1给出了一种EMI滤波器,它是由电容和电感组成的;将其接在开关电源的输出端;高频旁路电容为C1、C5,其作用是将输入电源线之间的差模干扰滤除掉;L1、C2,C4与L2、C2、C4对电路中的共模干扰进行滤除;L3、L4线圈的初级匝数是相等的,但其极性相反;当通以交流电流后,将会在磁芯中产生相反的磁通,这就是它抑制共模干扰的原理。
电力系统谐波分析与抑制技术研究
电力系统谐波分析与抑制技术研究近年来,随着电力系统规模的扩大和电气设备的普及,电力系统中出现的谐波问题日益严重。
谐波是指电力系统中频率为整数倍于基频的电压或电流成分。
谐波存在的问题包括增加了线路损耗、降低了电力设备的效率、加剧了电力系统的振荡、对电网稳定性造成影响,并给生产设备以及电力质量带来了诸多负面影响。
为了解决这些问题,电力系统谐波分析与抑制技术应运而生。
谐波分析是针对电力系统中谐波问题进行的研究,旨在找出谐波成因,并进行定性和定量的分析。
首先,对系统中各个谐波的频率、幅值、相位进行测量和监控,建立一套全面的谐波分析系统。
其次,通过对电力设备的测试和检测,确定哪些设备是谐波主要的源头,并对其进行分析。
从而得出谐波问题的成因以及谐波的传播路径。
谐波分析的结果可以帮助电力系统的维护人员,对具体的问题设备进行改造或者维修,以减少谐波的产生和传播。
谐波抑制技术是在谐波分析的基础上,采取相应的措施来减少或抑制谐波的传播和影响。
目前,常用的谐波抑制技术包括主动型和被动型两种。
主动型谐波抑制技术通过添加补偿电路,可以实时地检测到谐波的存在,并产生与其相等但相位相反的电流进行抵消。
这种技术主要应用于大型电力系统和交流输电系统上,可以有效降低谐波对电网的影响。
被动型谐波抑制技术则是通过添加谐波滤波器或者调整负载电路来减少或抑制谐波的传播。
这种技术主要应用于建筑物内部或者小型电力系统中,对于特定谐波频率的抑制效果明显。
除了主动型和被动型谐波抑制技术之外,还有一些先进的谐波抑制技术值得关注。
例如,采用多电平逆变器技术可以有效降低谐波对电力设备的影响。
多电平逆变器可以将主要负责产生谐波的电力设备接入到中性点,减少谐波的传播。
同时,改进电力设备的设计和制造工艺,可以降低谐波的产生。
此外,合理设计和规划电力系统的拓扑结构,可以减少谐波的传播路径,降低谐波对电力设备和电网的影响。
谐波问题的解决不仅需要技术手段的支持,还需要政府、企业以及社会各界的共同努力。
电力系统的谐波分析与抑制研究
电力系统的谐波分析与抑制研究谐波是电力系统中一个普遍存在的问题,由于谐波的存在会降低系统的效率,引起设备损坏甚至系统崩溃,因此对于电力系统的谐波分析与抑制研究具有重要的意义。
本文将深入探讨谐波的概念、产生原因以及相应的分析与抑制方法。
一、谐波的概念与产生原因谐波是指电力系统中频率是基波频率的整数倍的非基波信号。
在电力系统中,谐波的产生主要有两个原因:非线性负载和谐波源。
非线性负载是指在电力系统中存在的像电子设备、调速电机等具有非线性特性的负载。
由于这些负载的特性,当负载电流不是正弦波时,会产生谐波。
谐波源是指在系统中存在的一些直接产生谐波的设备,例如电弧炉、电弧炉变压器等。
这些设备会直接产生谐波,对系统造成干扰。
二、谐波分析方法为了准确分析电力系统中的谐波问题,我们需要采用适当的谐波分析方法。
常用的谐波分析方法主要有频谱分析法、时间域分析法和组成分析法。
频谱分析法是通过将信号分解为一系列不同频率的正弦波来分析谐波成分。
这种方法基于傅里叶级数展开的理论,对信号进行变换后得到谐波的幅值和相位信息。
时间域分析法主要是针对非周期性谐波进行谐波分析,适用于信号比较复杂的情况。
而组成分析法则是通过对谐波进行分离和归类,进一步研究谐波的频谱特性和波形特征。
三、谐波抑制方法谐波对电力系统的影响必须得到合理的抑制,以保证系统的正常运行。
目前常用的谐波抑制方法主要包括滤波器、变压器设计和降低负载对谐波的响应等。
滤波器是最常见的谐波抑制设备,可以根据不同的谐波成分选择不同类型的滤波器进行抑制。
常用的滤波器包括谐波干扰抑制器、谐波滤波器、有源滤波器等。
这些滤波器可以有效地消除谐波干扰,保证系统的稳定运行。
变压器设计也可以用来抑制谐波。
通过改变变压器的设计参数,例如导电屏蔽、磁纳阻和铜损耗等,可以降低谐波的影响。
此外,合理规划电力系统中的变压器容量分配和联结方式,也可以有效减少谐波问题。
降低负载对谐波的响应也是一种有效的抑制方法。
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析
变频器谐波产生原因与抑制方法的分析变频器(VFD)是一种用于控制电动机转速的装置,通过调整电源频率和电压来改变电机运行速度。
然而,变频器在使用过程中常常会产生谐波,导致电网负载不稳定,影响其他电气设备的正常运行。
本文将分析变频器谐波产生的原因,并介绍一些抑制谐波的方法。
1.变频器本身结构特点:变频器通过高频开关器件(如IGBT、MOSFET等)将直流电源转化为交流电源,在电流开关过程中会产生高频脉冲,这些脉冲会引起电压和电流的谐波。
2.非线性负载:变频器供电的电机通常是非线性负载,即电流与电压不成正比。
非线性负载会引起电流谐波的产生,进而导致电压谐波扩大。
3.电源系统结构:由于电源系统结构及其参数的限制,电源系统的阻抗不匹配可能导致变频器谐波产生。
例如,电容器、滤波器等元件的阻抗变化会引起电源谐波问题。
4.电源负载波动:当电源系统中的其他负载发生波动时,变频器的谐波也会受到影响。
电源负载波动会引起电压波动,进而导致变频器谐波的产生。
针对变频器谐波问题,可以采取以下几种抑制方法:1.安装滤波器:滤波器是一种能够滤除谐波信号的装置,通过调整滤波器的参数(如电容、电感等),可以有效地消除变频器产生的谐波。
2.采用三级变频器:三级变频器是一种设计更为复杂的变频器,通过增加线性输入级、非线性级和滤波级的结构,可以大大减小谐波的产生。
3.提高电压/电流质量监测和控制:通过使用高效的电源和电流控制技术,可以减小电压和电流的波动,从而减小谐波的产生。
4.加强电网监测和保护:定期检查电网的参数,确保电源系统的稳定运行,减小电压波动,从根本上减少变频器谐波产生。
5.优化变频器设计:改进变频器的硬件和软件设计,减小开关脉冲和非线性负载对谐波产生的影响。
总之,变频器谐波的产生主要是由于变频器本身结构特点、非线性负载、电源系统结构和电源负载波动等原因导致的。
为了抑制变频器谐波,可以采取安装滤波器、采用三级变频器、提高电压/电流质量监测和控制、加强电网监测和保护、优化变频器设计等方法。
谐波在供电系统中的危害和抑制方法
谐波在供电系统中的危害和抑制方法随着供电系统设备的不断发展,谐波的危害越来越受到重视,为此,结合谐波的原理,分析谐波在供电系统的危害,并对谐波抑制的主要方法进行了阐述。
标签:谐波;滤波;供电;继电器TB理想的供电系统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,对供电系统是一种污染,现在随着供电系统电气设备的飞速发展,谐波的危害越来越受到重视。
1 谐波对供电系统的影响谐波对供电系统主要部分的影响分为以下几个方面。
1.1 对输电线路的影响超高压长距离输电线路,常采用单相自动重合闸来提高电力系统稳定性。
较大的高次谐波电流(几十安培以上)能显著地延缓潜供电流的熄灭,导致单相重合闸失败或不能采用较小的自动重合闸时间,不利于系统稳定运行。
对于电缆和电线来说,由于有绝缘层和保护层,流过相同电流时,谐波电流引起的温升增加量相应也要增大,会加速电缆线的老化,减短电缆的寿命。
1.2 对变压器的影响负荷电流含有谐波时,将在三个方面引起变压器发热的增加:(1)均方根值电流,如果变压器容量正好与负荷容量相同,那么谐波电流将使均方根值电流大于额定值。
总均方根值电流的增加会引起导体损耗增加。
(2)涡流损耗。
涡流是由磁链引起的变压器的感应电流。
感应电流流经绕组、铁芯以及变压器磁场绕环的其他导体时,会产生附加发热,该损耗时变压器谐波发热损耗的重要组成部分。
(3)铁芯损耗。
铁损的增加取决于谐波外加电压的影响以及变压器铁芯的设计,电压畸变的增加将使铁芯叠片中涡流电流增加,这部分损耗通常较小。
1.3 对继电保护装置的影响谐波对继电保护的影响主要表现为使继电器动作特性畸变或效果降低,其后果常是保护装置的拒动或误动,不同类型继电器谐波的影响程度也不尽相同。
(1)谐波对整流型继电器的影响:继电器的动作特性取决于整流后的电压信号(电流信号),在电流回路通入含有谐波分量电流时,环形整流比相器输出的交流分量增大,从而造成继电器动作特性损坏不光滑。
开关模式电源中的谐波分析与抑制方法
开关模式电源中的谐波分析与抑制方法概述开关电源作为现代电子设备中常用的电源供给方式,具有高效率、小体积和轻重量等优点。
然而,开关电源也会产生一定的谐波电流,对电网和其他设备造成干扰。
因此,谐波分析和抑制成为开关模式电源设计中的重要环节。
1. 谐波分析为了准确分析开关模式电源中的谐波问题,首先需要对谐波进行数学分析和频谱分析。
开关模式电源中产生的谐波主要包括电流谐波和电压谐波两部分。
1.1 电流谐波分析开关电源中的电流谐波主要来自电源输入端电网的非线性负载。
通过使用傅里叶变换等数学方法,可以将电流信号分解为不同频率的谐波成分,进而分析谐波的电流畸变率和对电网的影响。
1.2 电压谐波分析开关电源产生的电压谐波可以通过分析开关功率器件(如MOS管)的开关特性、电源滤波电容的功率容量、电源线路的阻抗等因素得到。
通过频谱分析可以确定电源输出电压中各频率谐波的幅值和相位情况。
2. 谐波抑制方法为了解决开关电源中的谐波问题,可以采取以下措施进行抑制。
2.1 输入滤波器合理设计和选择输入滤波器可以有效地减小开关电源输出端对电网端产生的谐波影响。
输入滤波器主要负责过滤电源输入端电网传来的谐波电流,并通过合适的参数设计使其在谐波频率带处具有较低的阻抗。
2.2 输出滤波器开关电源输出滤波器主要用于减小输出电压中的谐波成分。
常见的输出滤波器包括L型滤波器和π型滤波器等。
通过合适的设计和选择滤波器元件,可以降低输出电压中的谐波幅值,使其满足相关的标准要求。
2.3 谐波抑制技术除了滤波器之外,还可以使用谐波抑制技术来减小开关电源中谐波的影响。
例如,采用多级谐波抑制技术可以有效地降低电流谐波含量;采用谐波主动抑制技术可以实时检测和抑制开关电源中的谐波成分。
2.4 对地干扰的抑制开关电源中的谐波电流往往会通过地线传导到其他设备,引发地干扰问题。
为了解决这个问题,可以通过优化接地方式、增加电磁屏蔽和使用高频绕组等方法来有效抑制对地干扰。
电力系统中的谐波分析与抑制方法研究
电力系统中的谐波分析与抑制方法研究摘要:谐波是电力系统中常见的问题之一,它会对电网的稳定运行和电力质量造成严重的影响。
因此,对谐波进行分析和抑制方法的研究显得尤为重要。
本文会介绍电力系统中谐波的产生机理和原因,并探讨目前常用的谐波分析与抑制方法,包括有源和无源的谐波滤波器、谐波消减器以及谐波抑制变压器等。
最后,本文还会对谐波抑制方法进行对比和评价,并展望未来的发展方向。
1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一,而电力质量又是电力系统运行稳定和设备正常工作的重要保证。
然而,谐波是电力系统中常见的问题之一,它会导致电压和电流的畸变,产生额外的功率损耗,并对电力质量造成严重的影响。
因此,对谐波进行分析和抑制方法的研究具有重要的理论和实际意义。
2. 谐波的产生机理和原因谐波是指在电力系统中,频率为基波频率整数倍的电压和电流分量。
它的产生机理主要有以下几个原因:2.1 非线性负载电力系统中的非线性负载,如电弧炉、电焊机、电梯等设备会引起电压和电流的非线性畸变,产生大量的谐波。
2.2 变压器饱和当变压器中的磁场饱和时,会引起电流和电压的非线性失真,从而产生谐波。
2.3 谐振回路电力系统中的谐振回路,如并联电容器和电感器等元件,会引起谐波的产生和放大。
3. 谐波分析方法谐波分析是指对电力系统中谐波进行定量和定性分析的方法。
目前常用的谐波分析方法有多种,包括频谱分析、小波分析、快速傅里叶变换(FFT)等。
这些方法可以有效地检测和测量电力系统中存在的谐波,并判断其频率、振幅和相位等特性。
4. 谐波抑制方法为了抑制电力系统中的谐波,目前有多种谐波抑制方法可供选择。
以下是其中几种常用的方法:4.1 谐波滤波器谐波滤波器是目前最常用的谐波抑制装置之一。
它可以通过选择合适的滤波器阻抗来抑制特定频率的谐波,从而减小电压和电流的畸变。
4.2 谐波消减器谐波消减器是一种无源的谐波抑制装置,它利用二次谐波发生器和耦合装置来将谐波电流引导到谐波消减器中,从而减小谐波的影响。
电力系统的谐波分析与抑制
电力系统的谐波分析与抑制谐波是指在电力系统中产生的频率不同于基波频率的电压和电流波形成分。
谐波的存在对电力系统的稳定性和可靠性产生了负面影响,因此对谐波进行分析与抑制是电力系统设计和运行中的重要任务之一。
谐波分析是对电力系统中谐波进行定量研究和评估的过程。
在电力系统中,谐波主要由非线性负载引起,如电弧炉、变频器、电子设备等。
这些负载对电网的电压和电流波形产生扭曲,引入了谐波成分。
谐波分析可以通过测量电网中的电压和电流波形,利用傅里叶变换等数学方法,将谐波成分分解出来,并对其进行定量评估。
谐波分析的结果可以用来评估电力系统的谐波水平,了解谐波对系统设备的影响程度。
根据分析结果,可以采取相应的抑制措施,以降低谐波水平,提高系统的稳定性和可靠性。
常见的谐波分析指标包括谐波总畸变率(THD)、谐波电压和电流的频谱分布等。
谐波抑制是通过采取合适的技术手段和设备,减少电力系统中谐波的产生和传播。
常见的谐波抑制方法包括:1. 使用滤波器:滤波器是一种能够选择性地通过或阻断某一频率成分的电路。
在电力系统中,可以使用谐波滤波器来滤除谐波成分,以减少谐波对系统的影响。
常见的谐波滤波器包括谐波电流滤波器和谐波电压滤波器。
2. 优化设备设计:在电力系统设备的设计中,可以采取一些措施来减少谐波的产生。
例如,合理选择电力变压器的磁路材料和结构,减少谐波的产生和传播;在变频器的设计中,采用多级逆变结构和滤波电路,减少谐波的输出等。
3. 加强设备维护管理:电力系统中的设备如果存在故障或老化现象,往往会加剧谐波的产生和传播。
因此,加强设备的维护管理工作,及时排除故障和更换老化设备,对于谐波抑制具有重要意义。
4. 教育与培训:对于电力系统的用户和操作人员,提高其对谐波的认识和理解,加强谐波抑制的意识和能力,对于减少谐波的产生和传播也起到积极的作用。
综上所述,电力系统的谐波分析与抑制是电气工程中重要的研究领域。
通过谐波分析,可以了解谐波对电力系统的影响程度;通过谐波抑制,可以采取相应的技术手段和设备,减少谐波的产生和传播。
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。
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电气系统中的电气设备产生的电压或电流波形非理想的正弦波时,即说明其中含有频率高于50Hz的电压或电流成分,将频率高于50Hz的电流或电压成分称之为谐波。
谐波对电气设备的正常工作有不利影响,因此,研究谐波的危害与抑制方法,对保证电网的电力质量十分必要。
(1)谐波是如何产生的?谐波来自于三个方面:一是发电设备产生的谐波;二是输配电系统产生的谐波;三是供电系统的电气设备(如变频器、电炉等)等产生的谐波,其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多,具体如下: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。
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脉冲整流器,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,也含有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。
2)变频装置:变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的使用的增多,对电网造成的谐波也越来越多。
3)电弧炉、电石炉:由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。
其中主要是2~7次的谐波,平均可达基波的8%~20%,最大可达45%。
4)气体放电类电光源:荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。
家用电器的谐波分析与抑制
家用电器的谐波分析与抑制家用电器作为现代生活中必不可少的设备,对我们的日常生活起到了很大的便利和帮助。
然而,随着电器的使用和普及,一些电器产生的谐波问题也日益凸显。
谐波对电网和其他设备造成了许多负面影响,因此谐波的分析与抑制是十分重要的。
本文将就家用电器的谐波分析与抑制进行讨论,以帮助人们更好地理解和解决谐波问题。
首先,我们来了解什么是谐波。
谐波是指电力系统中电流和电压周期性变化时,除了基波(频率与电源频率相同)之外的全部电流和电压成分。
家用电器在正常运行过程中产生的电流和电压不仅包括基波,还包括谐波成分。
这些谐波对电网以及其他设备都会带来一些不良影响,如电网中的电网频率变化、设备损坏、通信干扰等。
因此,谐波的分析与抑制是很有必要的。
接下来,我们来分析家用电器产生谐波的原因。
家用电器产生谐波的主要原因是非线性负载。
由于许多家用电器使用的是非线性负载,如电子器件、电子变压器等,其电流和电压波形不再保持正弦波,而是出现各种各样的谐波成分。
此外,家用电器中的电容、线圈等元器件也会对谐波的产生起到一定的作用。
因此,我们应该重视对家用电器中非线性负载的谐波分析。
针对家用电器产生的谐波问题,我们可以采取一些措施进行抑制。
首先,可以通过改善家用电器本身的设计来减少谐波的产生。
例如,在电器设计中加入一些谐波抑制电路,对谐波成分进行滤波和补偿,以提高电器的功率因数和减少谐波产生。
此外,选择品牌好、质量可靠的家用电器也能减少谐波问题的发生。
其次,可以通过采用一些外部设备对谐波进行抑制。
比如,在电器的输入端或输出端添加滤波器,可以有效地降低谐波成分。
滤波器可以选择合适的型号和参数,以滤除家用电器产生的谐波。
另外,还可以使用谐波变压器和谐波抑制器进行谐波抑制。
这些设备可以在电器与电网之间添加,对谐波进行补偿和抑制,以保护电网和其他设备的正常运行。
最后,对于用户来说,合理使用家用电器也是减少谐波问题的一种方法。
比如,不滥用电器、合理分配电器的使用时间,避免同时开启多个高功率的电器等,能有效地减少谐波的产生。
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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图1 无源滤波电路图
2 T DA 4817G 管脚排列与管脚功能图
图3 T DA 4817G 应用电路图
家用电器的谐波分析
与抑制
浣喜明 湘潭机电高等专科学校(411101)
本文分析了家电产品对电网谐波的影响,介绍了功率因数的有源和无源校正方法。
关键词:家用电器 电网谐波 PF C
家用电器中采用电力电子线路取代传统电路,使其性能得到了很大的改善,但是它也产生大量的高次谐波注入电网,使电压、电流波形畸变,功率因数下降(严重时可降至0.6左右),这导致供电线路和变压器过热,用电器的额定值降低,常常引发设备事故。
1 家用电器对电网谐波的影响
电网中存在非线性负载,这是产生高次谐波的主要原因。
各种家用电器中往往包含有可控或不可控的整流电路和大容量滤波电容等非线性元件,整流过程中二极管的导通角很小,它使输入交流电流不再呈正弦波,而是大幅度的尖脉冲,这种波形的电流,其基波分量很小,含有大量的高次谐波并注入电网。
电视机、影碟机、录相机、微型计算机等家用电器大都采用开关电源,它的变换频率高,电流波形为非正弦波,是家用电器中主要的谐波源。
随着家用空调器、电冰箱、电烤箱、微波炉等大功率电器的日益普及,电网三相低压不平衡的现象越来越严重,这也会使电网电流波形畸变,产生有害的谐波。
2 家用电器谐波的抑制措施
抑制谐波实质上是进行功率因数校正(Pow er F acto r Cor rection,简称
PF C )。
功率因数校正分为无源校正和有源校正。
2.1 家用电器功率因数的无源校正
在电路中加入LC 滤波器来消除电流谐波、提高功率因数的方法称为无源校正。
一种常用的无源滤波电路如图1所示,图中L 1、L 2、C 1、C 2和二极管D 5、D6、D7、C3、C4组成电源滤波器,这种电
路功率因数可达0.95,总电路谐波含量小于20%,它电路简单、成本低、适合各种家用电器的功率因数校正,但其谐波含量高、装置体积大是它的缺点。
2.2 家用电器功率因数的有源校正
为了克服无源校正的缺点,在传统整流电路中加入有源开关,通过控制开关的通断强迫输入电流跟随输入电压变化,从而获得接近于1的功率因数,这种方法称为有源校正。
西门子公司生产的T DA 4817G 是一种性能价格比很高的单片P FC 控制IC ,适合几十至几百伏安的小功率家用电器的功率因数校正。
它采用DIP 8封装,其
管脚排列与管脚功能如图2所示。
T DA 4817G 由误差放大器、电流比较器、零电流检测器、单象限乘法器、逻辑电路驱动器、内部电源等组成,是典型的变化频率断续工作电流型PF C 控制IC 。
图3是T D A 4817G 的典型应用电路。
理论和实际都证明,经T DA 4817G 校正后,输入交流电流与交流电压的波形均为平滑的正弦波,且相位同步。
该电路作为一种升压变换电路,输入电压220V ,输出电压380~450V ,功率容量40~300W ,电路总谐波畸变
T HD 小于8%,线路功率因数大于0.99,效率可达
・10・1 1998
家用电器科技
□综 述
图4 T O P 开关应用电路图
95%,适合作各种小功率家用电器的功率因数校正。
美国Po wer Integ ra tio ns 公司生产的三端离线式(T hr ee ter minal off -line)T O P 开关,特别适合对150W 以下小功率开关电源的功率因数校正。
T OP 系列产品采用T O -220或DIP 8封装,它只有漏极D 、源极S 和控制极C 三个管脚。
图4是T O P 开关在P FC 升压变换电路中的典型应用电器,该电路输入电压220V ,输出电压400V ,功率因数大于0.98,总谐波畸变
T HD 小于18%。
对于1kW 以上的大功率家用电器,可先检测出畸变电流,通过有源反馈网络馈送与输入端高次谐波相位刚好相反的高次谐波,以相互抵消,从而获得谐波校正。
美国A PT 公司生产的PF C 模块,将M O SFET 和升压二极管封装在一起,可以对3kW ~4.5kW 的大功率电器进行功率因数校正。
3 结束语
目前在世界范围内都非常重视家用电器的抗谐波研究,欧共同体从1996年1月1日起执行EM C 标准,凡不符合规定的产品严禁销售。
我国正在制定相应的电工产品谐波标准,这就要求家用电器生产厂广泛采用功率因数校正(PF C)技术,把产品对电网谐波的影响降低到最小程度。
这尽管会使产品的成本稍微增加,但在家用电器产品日益普及的今天,抑制谐波、维护电网,已成为大势所趋,势在必行。
(编辑 韩力)
家用电器的
电磁兼容性琐谈
●
丁辉
1 家用电器的电磁干扰问题日趋严重
追根溯源,电磁干扰起源于无线电广播和通讯,系由无线电干扰演变而来。
随着电子技术的进展和生产工艺的提高,千姿百态的家用电器层出不穷,其结构也越来越复杂。
许多家用电器产品即是电磁干扰的接受体,又是电磁干扰的发生体。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,拥有数台、甚至数十台家用电器的家庭,为数不少。
人们正置身于一个复杂而广阔的电磁环境之中,并常为随时随地可能出现的电磁干扰而烦恼。
家用电器产品产生电磁干扰的原因,大致可以归纳成下列几种:
电吹风、吸尘器、电动缝纽机和食品搅拌器等装用串激电机的家用电器,在电机运转过程中由于换向器接触时所产生的火花引起的电磁干扰;
电冰箱、空调器和冰柜等制冷类家用电器,因制冷系统启动时产生的电压波动引起的电磁干扰;
电熨斗、电饭锅和电烤箱等装用控制器开关的家用电器,在开关动作时
由于电路通断出现的火花引起的电磁干扰;
电子调光灯和电扇多功能控制器等装用晶闸管等电子元器件的家用电器,因电子元器件产生高次谐波引起的电磁干扰;
电脑全自动洗衣机、模糊控制类和带遥控器等装用微处理器的家用电器,由于静电放电、快速脉冲串、浪涌和电压跌落等引起的电磁干扰。
据国外资料报道,近年环境电磁干扰的电平,每三年翻一番。
因此,有的科学家大声疾呼:不重视对电磁干扰的研究和防护,人类将会受到惩罚,付出巨大的代价!
2 家用电器的电磁兼容性在国外备受重视
电磁兼容性(Electromagnetic Compatitility ,EM C )包括两方面的要求:其一是要求某一设备或系统在正常运行过程中,对周围环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;其二是要求这种设备或系统对其所处的环境中存在的电磁干扰,具有一定程度的耐抗扰能力。
本世纪40年代,一些工业发达的国家就开始研究电磁干扰问题。
如美国相继建造了各种EM C 试验基地和模拟试验室,进行了大量的试验工作。
美国无线电工程师学会(IRE )于1957年10月成立了射频干扰专业小组,1958年召开了首届射频干扰学术讨论会。
1964年美国电气与电子工程师协会(IEEE )将射频干扰小组改为电磁兼容专业小组,
・
11・□综 述
家用电器科技
1998 1。