关于三次谐波

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电机的三次谐波

电机的三次谐波

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。

三次谐波

三次谐波

当电力系统稳态运行时,其主要是奇次谐波,而没有偶次谐波,其原因何在?这里我们暂不从整流装置、电弧炉、牵引机车等的非线性来讨论,而主要讨论变压器的非线性以及变压器的接线方式引起的谐波种类。

变压器的励磁回路实质上就是具有铁芯线圈的电路。

在不计磁滞和铁芯未饱和时,它基本上是线性电路,铁芯饱和后,它就是非线性的,使励磁电流产生畸变,饱和程度愈深,电流畸变愈严重。

此时电流波形正、负半波相同,是半波对称的,则电流中只含有奇次谐波,其中主要是三次谐波。

当计及磁滞的影响时,铁芯磁化曲线变为上升和下降两条曲线,而不是一条曲线,电流波形出现扭曲,但电流波形还是对称的,所以它也只含有奇次谐波。

一般变压器往往有一侧接成三角形接线,零性谐波电流将在其中流通而不能进入电力系统,而三次谐波其实类似于零序,因为各相三次谐波电流是同相位的,因而三相变压器的谐波电流类似于六脉动整流回路,主要是(6k±1)次谐波,其中又以5、7次谐波为主要分量。

一些大型变压器由于三相磁路不对称,也有部分零序性谐波电流流入电力系统中。

因此,电力系统谐波源产生的谐波一般为奇次谐波,且5、7次谐波所占的比重量大,它们对电力系统的正常运行造成严重危害。

3次谐波含量一般情况下不是很大,但在有电弧炉或电力机车的电网中3次谐波较大(电极反复操作以及炉料在熔化过程中的崩落和滑动,使得三相谐波电流严重不平衡,即使电弧炉变压器有一侧是三角形接线,也不能阻止零序性的谐波电流注入电网,其也产生很大的偶次谐波,这是负载特性导致,不是电力系统本身引起),在选择并联电容器支路的串联电抗器电抗率时应引起注意,避免发生并联谐振和谐波严重放大现象1三次谐波源输电及配电系统规定:在频率恒定情况下,电压和电流均以正弦波波形运行。

然而在非线性负荷接入系统时,产生的附加的谐波电流会引起电流和电压畸变。

产生三次谐波的非线性单相负荷主要有(不考虑暂态及非正常工作状态):(1)荧光灯、节能灯及其镇流器;①市场调查表明,目前国内市场绝大多数的荧光灯电子镇流器三次谐波电流含量高达80%~90%;②高档的电子镇流器三次谐波电流含量分三种标准:L标准:其谐波电流含量<37%;H标准:其谐波电流含量<30%;带灯丝预热控制的电子镇流器其谐波电流含量<10%。

非正弦波的三次谐波频率

非正弦波的三次谐波频率

非正弦波的三次谐波频率随着科技的不断进步和发展,电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

而在电子设备中,波形的生成和处理是一个非常重要的环节。

我们通常接触到的波形有正弦波、方波等等,而在这些波形中,正弦波是最为常见的一种波形。

然而,除了正弦波之外,还存在着一种非常重要的波形——非正弦波。

在非正弦波中,三次谐波频率是一种非常常见且重要的波形。

那么,什么是三次谐波频率呢?我们需要了解一下什么是谐波。

谐波是指在一个周期性波形中,频率是基波频率的整数倍的波形。

在正弦波中,谐波的频率是基波频率的整数倍,即第一个谐波频率是基波频率的1倍,第二个谐波频率是基波频率的2倍,以此类推。

而在非正弦波中,谐波的频率与基波频率的关系也是类似的。

所谓三次谐波频率,就是指在非正弦波中,其频率是基波频率的三倍。

换句话说,三次谐波频率的波形在一个周期内会重复三次,相邻两个波峰之间的时间间隔是基波频率的三倍。

三次谐波频率在电子设备中有着广泛的应用。

例如,在音频设备中,我们常常会用到滤波器来调整音频信号的频谱,而三次谐波频率的滤波器可以将输入信号中的三次谐波频率成分滤除,从而实现对音频信号的处理和改善。

此外,在电力系统中,三次谐波频率也是一种非常重要的频率成分。

电力系统中的谐波问题,特别是三次谐波问题,会对电力设备和电力网络造成严重影响,因此需要进行谐波分析和处理。

除了在电子设备中的应用之外,三次谐波频率在其他领域也有着重要的应用。

例如,在音乐中,三次谐波频率可以产生丰富的音色和和声效果,使音乐更加丰富多样。

在图像处理中,三次谐波频率可以用来增强图像的纹理和细节,提高图像的清晰度和质量。

非正弦波的三次谐波频率作为一种特殊的波形,具有广泛的应用和重要的意义。

它在电子设备、音频处理、电力系统、音乐、图像处理等领域都发挥着重要的作用。

通过对三次谐波频率的研究和应用,可以更好地理解和掌握非正弦波的特性,为我们的生活和工作带来更多的便利和创新。

三次谐波滤波器原理与实现

三次谐波滤波器原理与实现

三次谐波滤波器原理与实现三次谐波滤波器是一种电子滤波器,可以将输入信号中的三次谐波成分滤除,只保留基波成分。

它的原理是利用谐振电路的特性,通过合理的设计和参数选择,使得三次谐波频率的分量在谐振电路中受到衰减,从而实现滤波的效果。

三次谐波滤波器的实现可以采用多种电路结构,其中比较常见的是使用电容和电感构成的谐振电路。

谐振电路是一种具有特定共振频率的电路,当输入信号的频率等于共振频率时,谐振电路的阻抗最小,从而使得输入信号通过电路的能量最大化。

而当输入信号的频率不等于共振频率时,谐振电路的阻抗增加,从而使得输入信号通过电路的能量减小。

因此,通过选择合适的谐振频率,可以实现对三次谐波的滤除。

具体地说,三次谐波滤波器可以采用谐振电路与低通滤波器的结合。

首先,谐振电路可以通过电容和电感的串联或并联构成。

在串联谐振电路中,电感和电容的阻抗分别与频率成正比和反比,使得在共振频率附近的输入信号得到放大,而其他频率的信号被衰减。

在并联谐振电路中,电感和电容的阻抗分别与频率成反比和正比,使得在共振频率附近的输入信号得到衰减,而其他频率的信号得到放大。

通过合理选择电容和电感的数值,可以实现对三次谐波的滤除。

而低通滤波器则是一种可以通过选择合适的截止频率,使得高于该频率的信号成分被衰减,而低于该频率的信号成分通过的滤波器。

在三次谐波滤波器中,低通滤波器的作用是进一步滤除谐振电路中无法完全滤除的高频成分,以保证只有基波成分得以通过。

三次谐波滤波器的实现需要通过精确的设计和参数选择来满足滤波要求。

首先,需要确定需要滤除的三次谐波频率范围,并选择合适的谐振电路结构。

然后,根据谐振电路的特性,计算出所需的电感和电容数值。

接下来,可以加入低通滤波器来进一步提高滤波效果。

最后,通过实际的电路搭建和测试,对滤波器进行优化和调整,以达到预期的滤波效果。

三次谐波滤波器是一种能够滤除输入信号中的三次谐波成分,只保留基波成分的电子滤波器。

它利用谐振电路的特性,通过合理的设计和参数选择,实现对三次谐波的滤除。

三次谐波(参考)

三次谐波(参考)

三次谐波在物理学和电类学科中都有三次谐波的概念f(t)=∑(k=0,n)cos(kwt+ak) 任何一个波函数都可以进行傅里叶分解如上的形式当k=0时的分量f(t)=cos(a0)成为基波分量以此类推当k=3时f(t)=cos(3wt+a3)称为三次谐波三次谐波污染主要存在于低压配电网中,以建筑系统最为严重。

其对电网的危害主要有:功率损耗增加、设备寿命缩短、接地保护功能失常、遥控功能失常、电网过热等;对配电站会造成电子器件误动作、电容器损坏、附加磁场、中性线过载和电缆着火。

文章主要介绍了消除三次谐波的各种方法及性能比较。

关键词三次谐波滤波滤波器1 三次谐波源在电力系统中,正常供电频率是50HZ,所谓“三次谐波”,就是在50HZ的电路中,夹杂有150HZ的交流正弦波,这个150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍,于是称之为三次谐波。

输电及配电系统规定:在频率恒定情况下,电压和电流均以正弦波波形运行。

然而在非线性负荷接入系统时,产生的附加的谐波电流会引起电流和电压畸变。

产生三次谐波的非线性单相负荷主要有(不考虑暂态及非正常工作状态):(1)荧光灯、节能灯及其镇流器;①市场调查表明,目前国内市场绝大多数的荧光灯电子镇流器三次谐波电流含量高达80%~90%;②高档的电子镇流器三次谐波电流含量分三种标准:标准:其谐波电流含量<37%;标准:其谐波电流含量<30%;带灯丝预热控制的电子镇流器其谐波电流含量<10%。

市场上的商品实际上达不到标准要求;③节能型电感镇流器标准规定<20%,其中三次谐波电流含量占主要成分。

(2)电弧焊接设备(电弧的非线性类负荷);(3)计算机开关型电源及显示器(大型显示屏幕);(4)彩色电视机及监视器,如证券公司、体育场馆、商业中心和新闻中心的电视墙的显示幕墙。

普通型彩色电视机可达127%,三次谐波电流含量高达90%;(5)晶闸管调压电源(如加热器、调光器、电化学电源等);(6)晶闸管调功电源(如加热器、电化学电源等);(7)整流电源(如电器的工作电源、充电器、直流传动及电化学电源等);(8)开关型稳压电源及;(9)变频器①变频的家用电器,如空调、洗衣机、风机、泵、微波炉;②工业及建筑用的调速电动机;③中频电源。

关于三次谐波定子接地和转子接地

关于三次谐波定子接地和转子接地

关于三次谐波定子接地和转子接地三次谐波定子接地,一般正常运行时│Un│>│Us│.当金属性接地故障点位于靠近中性点的半个绕组区域内时有│Us│——— > 1.0 如下图所示:│Un│Do点发生接地时的三次谐波电压,比较两者的比值能够判别中性点附近是否发生接地故障,此为方案一的原理。

保护方案2为K≥∣Ú3s+Kp˙Ú3n|/ Kp˙|Ú3n|.目的是减小在正常运行时保护的动作量,就是调整系数Kp,使∣Ú3s+K p˙Ú3n|≈0,在此前提下,减小K值以提高保护的灵敏度。

K值可取0.3-0.5.当发电机发生单相接地时,故障点在机端附近时,Ú3s减小而Ú3n增大,故障点在中性点附近时Ú3s增大而Ú3n减小增大,结果都时使动作量∣Ú3s+Kp˙Ú3n|增大,保护范围增大。

(参照王维俭著《电气主设备继电保护原理与应用》)关于说明书的变比系数说明有一点要更正:如果机端电压互感器变比为 _ _ __ (Ugn∕√3)∕(100∕√3)∕(100∕√3) V 中性点为(Ugn∕√3)∕100V则变比平衡系数为 3×((Ugn∕√3)∕100)____________________ == 1(Ugn∕√3)∕(100∕√3)按你们的电压互感器参数Kp=3×(18000/230)/((18000/√3)/(100/3))=0.753 ,可取0.75。

也可根据实测值作微整。

我们一般建议取方案一,方案一不考虑接线的极性,定值易整定。

根据上次现三次谐波定子接地保护方案一定值方案二定值三次谐波比例系数 1.0 0.5三次谐波延时时间3- 5 S 3- 5 S变比平衡系数1.0 0.75三次谐波保护方案选择 0 1说明书上也是说明不能与其它励磁回路绝缘监视装置共同使用。

(技术说明书60页)。

解决三次谐波的方法

解决三次谐波的方法

1、对于3次谐波电流可以采取哪些办法控制?答:由于3次谐波的危害很大,人们想了很多办法来控制它。

目前常用的方法如表5-1所示:表5-1:控制谐波电流的方法 方法 安装方式 优点 缺点有源滤波器 并联 能够滤除各次谐波电流仅对安装位置上游的线路有效果价格较高 要解决3次谐波电流导致的所有问题,需要在下游配电箱处安装单相滤波器 串联在设备的电源输入端 能够解决3次谐波导致的各种问题 仅能安装在单相整流设备的电源输入端零线谐波阻断器 串联安装在零线上 能解决安装位置下游的所有谐波电流问题 电压畸变较大,负载对电压畸变率的要求较高时慎用曲折变压器 并联安装 能够解决3次谐波导致的各种问题 体积大,损耗大,制作精度要求高,设计难度大综合各方面的因素,我们推荐有源滤波器和零线谐波电流阻断器两种方法。

对于普通的场合,我们推荐零线谐波电流阻断器的方法。

这种方法实施简单,性价比高。

2、为什么传统的陷波电路型滤波器不适用于现代建筑中的3次谐波电流控制?答:因为传统的陷波电路型滤波器会产生较大的容性无功功率,而单相整流电路并不需要这些容性无功功率。

传统的3次谐波滤波电路如图6-1所示,它对3次谐波电流形成很低的阻抗,从而防止3次谐波电流进入配电系统,对配电系统起到保护作用。

图6-1 陷波电路型的3次谐波滤波器但是这种电路中的电容较大,会发出较大的容性无功功率。

过去,人们很欢迎这种电路,因为过去的负荷大部分是感性负荷,他们需要补偿容性无功。

而这种电路在滤波的同时能够补偿容性无功。

但是现在,这是一个缺点,因为过大的容性无功会导致系统不稳定。

3、什么是有源滤波器?答:顾名思义,有源滤波器本身就是一个谐波源。

有源滤波器并联安装在线路上,向供电线路上注入与谐波源产生的谐波电流大小相当,但是相位相反的谐波电流,使两者相互抵消,如图7-1所示。

图7-1 有源谐波滤波器的原理读者需要注意的是:有源滤波器仅能够保证安装位置上游的谐波电流达到预定控制目标,对于下游的谐波电流没有任何控制效果。

三次谐波分量是什么意思

三次谐波分量是什么意思

三次谐波分量是什么意思三次谐波分量是什么意思?可以说,如果电力系统的参数不满足规定值,将会对电力系统产生重大影响。

一般来说,电网中存在多种谐波源。

但它们之间也有很多区别:1、各种谐波的电流、功率和频率都是随时间按一定规律变化的,只是大小上存在差异而已;2、因为频率基本保持恒定,故其相位互差180°;3、由于这些谐波均在电压正常情况下工作,所以一般只对电气设备起操纵作用。

当发生故障或系统振荡等原因引起暂态过程,导致谐波电流和谐波电压出现瞬态的变化时,就会形成暂态过程中的高次谐波。

例如在中性点不接地的三相四线制低压电网中,正序电流中含有负序分量,同样负序电流中又含有零序分量,即不对称运行的电网会产生非周期分量(称为负序),其他还有电压为基波分量的5次、7次、11次及13次等多种频率较高的单次谐波和成份复杂的高次谐波。

造成谐波污染严重的主要原因是谐波源没有得到抑制,如果能找出谐波污染源,通过加装谐波治理设备将谐波降至最小并解决好谐波问题,那么改善电网品质指标,提高供电可靠性的目的就容易实现了。

从我国当前谐波问题现状看,应采取技术措施和经济手段,减少谐波源的谐波含量。

要做好整个电网的无功补偿才能使整个电网更加稳定,避免负荷与电网侧发生振荡现象。

另外,需要充分利用低压自动补偿柜,实现电网功率补偿自动控制,减轻无功冲击,保证电网安全经济运行。

这项技术的发展和推广应用,不仅适用于高压自动补偿柜,而且适用于各类低压配电设备。

谐波对人体健康危害是由电磁场引起人脑电活动发生混乱造成的,这种脑电活动紊乱可引起头晕,烦躁、失眠、记忆力减退、心悸、血压升高、食欲不振等。

因此,电力系统产生的谐波干扰对电气设备运行和人身健康具有十分明显的破坏性。

因此对电网中谐波进行抑制就尤为必要。

同时在高压、超高压输电线路架空线上进行不停电检修作业时,在对设备进行开关、刀闸操作时,应采取措施消除可能产生的各种电磁波。

在10千伏及以下低压线路和居民住宅内部配电线路上,禁止不停电情况下的任何设备检修作业,对新建房屋交付使用后两年内或旧房屋竣工后6个月内不得装修,装修时应采取措施防止室内装饰物等发出的电磁辐射污染环境。

电机的三次谐波-概述说明以及解释

电机的三次谐波-概述说明以及解释

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。

三次谐波励磁原理

三次谐波励磁原理

三次谐波励磁原理咱先得知道啥是谐波哈。

你可以把电想象成一群小音符在电线里跳舞。

正常的电呢,就像是规规矩矩按照基本节奏跳动的音符。

但是呢,谐波就像是那些调皮捣蛋的小音符,不按照常规节奏来,在正常的电的频率基础上,出现了一些倍数频率的波动,三次谐波就是频率为基波频率三倍的那种小捣蛋。

那这个三次谐波和励磁又有啥关系呢?你看啊,在发电机里,励磁就像是给发电机的磁场注入活力的魔法。

传统的励磁方式有它的小麻烦,而三次谐波励磁就像是一种超级酷炫的新魔法。

在发电机的定子绕组里,会产生三次谐波电势。

这个电势啊,就像是隐藏在角落里的小宝藏。

它是由于发电机的一些特殊结构和电磁关系产生的。

你可以把定子绕组想象成一个神奇的小窝,在这个小窝里,三次谐波电势就这么悄悄地诞生了。

然后呢,这个三次谐波电势就被我们巧妙地利用起来啦。

我们通过特殊的电路,把这个三次谐波电势引出来。

这就像是发现了宝藏后,用小铲子把宝藏挖出来带走一样。

这个特殊电路就像是小铲子,精准地把三次谐波电势从定子绕组这个大集体里分离出来。

接着,这个被引出来的三次谐波电势会被送到励磁绕组里。

这时候啊,就像是给一个小娃娃注入了新的能量。

励磁绕组得到了这个三次谐波电势带来的能量后,就可以增强发电机的磁场啦。

你想啊,磁场就像是发电机的力量源泉,磁场变强了,发电机就能更欢快地发电啦。

而且哦,三次谐波励磁还有它的小机灵之处呢。

它能够根据发电机负载的变化自动调整励磁电流。

比如说,当发电机的负载突然变大了,就像是一个人突然要扛很重的东西一样。

这时候,三次谐波电势也会跟着发生一些变化,然后通过电路的调节,就会给励磁绕组送去合适的能量,让磁场也跟着调整,这样发电机就能稳稳地应对负载的变化啦。

再说说这个三次谐波电势的大小和特性。

它和发电机的很多因素都有关系呢。

像发电机的铁芯形状、绕组的匝数等等。

就像是不同的小窝会孕育出不同大小的宝藏一样。

而且啊,三次谐波电势在不同的运行状态下也会有不同的表现。

电动机 三次谐波产生的原因及治理方法

电动机 三次谐波产生的原因及治理方法

电动机三次谐波产生的原因及治理方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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三次谐波

三次谐波

当电力系统稳态运行时,其主要是奇次谐波,而没有偶次谐波,其原因何在?这里我们暂不从整流装置、电弧炉、牵引机车等的非线性来讨论,而主要讨论变压器的非线性以及变压器的接线方式引起的谐波种类。

变压器的励磁回路实质上就是具有铁芯线圈的电路。

在不计磁滞和铁芯未饱和时,它基本上是线性电路,铁芯饱和后,它就是非线性的,使励磁电流产生畸变,饱和程度愈深,电流畸变愈严重。

此时电流波形正、负半波相同,是半波对称的,则电流中只含有奇次谐波,其中主要是三次谐波。

当计及磁滞的影响时,铁芯磁化曲线变为上升和下降两条曲线,而不是一条曲线,电流波形出现扭曲,但电流波形还是对称的,所以它也只含有奇次谐波。

一般变压器往往有一侧接成三角形接线,零性谐波电流将在其中流通而不能进入电力系统,而三次谐波其实类似于零序,因为各相三次谐波电流是同相位的,因而三相变压器的谐波电流类似于六脉动整流回路,主要是(6k±1)次谐波,其中又以5、7次谐波为主要分量。

一些大型变压器由于三相磁路不对称,也有部分零序性谐波电流流入电力系统中。

因此,电力系统谐波源产生的谐波一般为奇次谐波,且5、7次谐波所占的比重量大,它们对电力系统的正常运行造成严重危害。

3次谐波含量一般情况下不是很大,但在有电弧炉或电力机车的电网中3次谐波较大(电极反复操作以及炉料在熔化过程中的崩落和滑动,使得三相谐波电流严重不平衡,即使电弧炉变压器有一侧是三角形接线,也不能阻止零序性的谐波电流注入电网,其也产生很大的偶次谐波,这是负载特性导致,不是电力系统本身引起),在选择并联电容器支路的串联电抗器电抗率时应引起注意,避免发生并联谐振和谐波严重放大现象1三次谐波源输电及配电系统规定:在频率恒定情况下,电压和电流均以正弦波波形运行。

然而在非线性负荷接入系统时,产生的附加的谐波电流会引起电流和电压畸变。

产生三次谐波的非线性单相负荷主要有(不考虑暂态及非正常工作状态):(1)荧光灯、节能灯及其镇流器;①市场调查表明,目前国内市场绝大多数的荧光灯电子镇流器三次谐波电流含量高达80%~90%;②高档的电子镇流器三次谐波电流含量分三种标准:L标准:其谐波电流含量<37%;H标准:其谐波电流含量<30%;带灯丝预热控制的电子镇流器其谐波电流含量<10%。

三次谐波及危害

三次谐波及危害
4) 电能明显浪费:配电系统中存在比较大的三次谐波电流,会直接消耗掉额外的电能,造成电能的浪费。
【传统治理方法】
传统上解决三次谐波问题的方法是安装并联型滤波器来吸收消减3次谐波电流,但是无论是能精确消减的有源滤波器、还是粗略消减的无源滤波器,都仅能够解决滤波器接入点上游网侧的三次谐波问题。例如:在变压器的出线端安装一台有源或无源滤波器,都仅能减小进入变压器的谐波电流,而接入点下游负载侧谐波电流基本不受影响,因此三次谐波对负载侧的各类设备的危害依然存在,要全面解决整个配电系统上的三次谐波问题,必须安装在谐波源负载设备端全部安装与负载数量对应的大批量滤波器,成本将数倍增加大多用户都难以承受。
三次谐波及危害
在电力系统中,具有线性阻抗变化特性的常规电气设备工作时不会对电力系统提供的频率50Hz的正弦波形造成干扰影响,但随着现代电力电子技术的飞速发展,具有非线性阻抗特性的电气设备(又称为非线性负荷)应用得越来越多,这些非线性负荷工作时会造成电力系统供电频率与波形发生畸变,可以分解出不同频率的正弦波形,这部分被夹着的非50HZ交流正弦波被称为谐波,其中频率为50Hz三倍即150步引进航天科工技术开发成功的LB3NBF系列三次谐波电流滤波器,不仅是当前市场中能从源头上彻底治理3次谐波电流的独特产品,也是对三相四线制配电系统中相线和零线上的3次谐波电流能同时全面精确治理的专用滤波装置,该装置已经在消除3次谐波电流引发的零线电流异常增高、母排发热振荡、变压器过温异响等谐波危害方面得到了广泛的应用。
而电脑、节能灯、LED屏、直流风机等包含单相整流电路的非线性负荷在运行时都会产生比较严重的三次谐波,在低压配电系统造成的危害也越来越常见,主要的现象包括以下几方面:
1) 零线电流过大:导致电缆发热老化,成为诱发火灾的重点隐患;

电机的三次谐波

电机的三次谐波

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。

三次谐波阻抗

三次谐波阻抗

三次谐波阻抗
三次谐波阻抗是指某一电路中三次谐波所表现出的阻抗特性。

这种阻抗通常表示为Z3,并且是电路中非线性元件的一个重要参数。

在实际应用中,三次谐波阻抗对于保证电路的稳定性和正确性非常重要。

在设计和优化电路时,需要注意三次谐波阻抗的值以保证电路的正常运行。

同时,三次谐波阻抗还可以用于评估电路的线性度和失真程度,从而优化电路的性能。

因此,了解和掌握三次谐波阻抗的概念、特性和设计方法,对于电路的设计与优化具有非常重要的意义。

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三次谐波电流主要来自于单相整流电路。

图示的是一个典型的单相整流电路,电路中的电容是平滑电容,大部分整流电路中都包含这个电容,否则直流电压的纹波很大。

这个电容是导致三次谐波电流的主要原因。

熟悉电路的人都知道,平滑电容的电压被充电到交流电的峰值后,就维持在交流电峰值附近。

当交流电的电压低于电容上的电压时,电网上没有电流流入负载。

这时,负载的电流由电容供给,随着输出电流,电容的电压开始降低,在某个时刻,交流电的电压会高于电容上的电压,这时,电网上才会有电流流入电容(给电容充电,使电容上的电压升高)和负载中。

因此,电网仅在接近电压峰值的时刻向负载输入电流,电流的形状为脉冲状。

通过付立叶分析可知,这种脉冲状的波形包含丰富的三次谐波成分。

脉冲状的电流中包含了高次谐波成分,3次谐波电流最大。

传统负荷与现代符合的重要区别是,传统负荷大部分是线性负荷,现代负荷大部分是非线性负荷:
1.通信设备、UPS电源
2.电脑为代表的信息设备、办公自动化设备
3.大型医疗设备
4.电视机为代表的家用电器,特别是变频空调、电磁炉等
5.节能灯、调光灯等照明设备
6.大尺寸的LED屏幕
电视机和计算机电流波形
调光灯和节能灯电流波形
电视机和计算机的电流为很窄的脉冲波,这是很典型的单相整流电路的电流波形,实际上,任何使用开关电源作为直流电源的设备都。

会产生这种电流的波形。

这是三次谐波电流的主要来源。

目前大量使用的大尺寸LED屏幕,采用很多开关电源并联供电,因此LED 屏幕产生的3次谐波电流很大。

节能灯也是目前常见的负载,他的电流也是脉冲状的。

实际上,现代建筑物中,节能灯导致的三次谐波电流已经成为主要的危害。

三次谐波引起跳闸
常识告诉我们,电流的持续时间短了,要保持一定的有效值,就必须具有更高的峰值。

这个图中所显示的是一台1500W的设备,按照正弦波电流计算,电流的有效值应该为7A左右,峰值电流为10A左右,但是,这里的峰值达到了60A。

这就会导致通过检测峰值电流工作的保护装置误动作
三次谐波引起变压器过热
普通变压器
消谐波变压器
谐波电流在流过变压器时,会造成变压器的损耗增加,从而导致变压器的温度过高。

其中,三次谐波电流造成变压器过热的情况最为严重。

当负载全部为信息设备和节能灯时,变压器的容量往往仅能达到铭牌上标称容量50%。

造成这种现象的原因是变压器的结构。

三相四线制配电系统中的变压器的结构都是Δ/Υ结构。

当变压器的负载端有三次谐波电流时,三次谐波电流会耦合到变压器的初级侧。

这种结构的变压器不会将三次谐波电流发射到上游电网(这可能是一个优点),但是,三次谐波电流也并不抵消,而是在变压器的初级Δ绕组中形成环流,这种环流的幅度会很大,从而产生很大的热量。

为了防止变压器的温度过高,很多人采用K因子变压器,这种变压器实际就是一种冗余量很大的变压器,通过增大变压器的容量来降低温度。

欧美国家开始采用消谐波变压器,这是通过消除三次谐波环流来实现的。

不仅能够降低变压器的温度,并且具有显著的节能效果。

从上图中可以看出,消谐波变压器的温度远低于普通变压器,减少的发热量就是节省的电能。

三次谐波引起零线过热
可见光图像
红外光图像
三次谐波电流引起的另一种典型故障就是零线过热。

图中所示的是开关柜中零线电流过大导致过热的情况。

上面的一组是可见光照片,可以看到零线过热的情况。

左面的是零线的绝缘层严重老化,右面的是零线的接线铜排严重氧化。

这都说明零线处于高温下。

下面的图中,展示了红外线图象。

右面的图像为可见光照片,虽
然零线仍然完好,但是左面的图像告诉我们,他的温度已经超过了相线。

长时间的高温,会加速绝缘层老化。

造成零线过热的原因就是零线电流过大。

零线不同于相线,他没有过流保护装置,因此在电流过大的情况下,不会进行保护,只能任凭发热。

变压器过热的情况容易引起维护人员的警觉,并且可以通过增大变压器的容量,或者增加外部散热的方式进行降温。

而零线过热的问题往往被维护人员忽略。

电缆过热往往是电气火灾的隐患。

因此,对于零线过热的情况必须足够重视。

零线电流过大的后果是导致零线温度过高。

这实际是三次谐波所导致的。

前面我们已经阐述了三次谐波电流的来源,主要是单相整流电路为代表的非线性负荷产生的。

现代建筑物中,由于大量使用电子信息设备、节能灯等非线性负荷,会产生很大的3次谐波电流。

结果就是导致零线电流过大。

这是一个十分可怕的事实。

因为电流流过导体时要产生热量,热量与电流的平方成正比(I2R),当电流达到相线电流的1.5倍时,零线的发热量会达到相线2.25倍!
另一个可怕的事实是,在一般配电系统中,虽然相线上有过流保护装置,而零线上并没有过流保护装置。

过大的电流必然会导致零线过热,酿成火灾隐患。

三次谐波电流在零线上



我们对零线电流过大的现象已经有了充分的了解。

那么,这种现象是怎样形成的呢。

传统的电工理论告诉我们,当三相电路的负荷平衡时,零线上的电流为零,或者很小。

为什么现在这个理论不对了呢。

这是因为,仅当三条相线上的电流波形为正弦波,并且它们相差120°时,如果三相线上的电流幅度相同,才能保证在零线上矢量叠
加的结果是总和为零。

这是因为,仅当三条相线上的电流波形为正弦波,并且它们相差120°时,如果三相线上的电流幅度相同,才能保证在零线上矢量叠加
上图给出了结论。

他们在中线上虽然也是叠加,但是相互错开,无法抵消。

并且中线上的脉冲电流的数量是相线上的脉冲电流数量的3倍。

我们知道,单相整流电路的电流是脉冲状的。

如果三条相线上的电流是脉冲状的,结果如何呢。

从图中可知,中线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的3倍,根据电流有效值的计算方法,中线上
的电流会达到相线的1.7倍。


果整流电路的电流的脉宽大于
60°,就会在中线上发生重叠现
象,这时中线上的一部分电流发
生抵消,实际的零线电流会小于
相线电流的1.7倍。

零线上三次谐波的
叠加
各相的基波电流相差120°
各相的3次谐波电流相差
120°×3 = 360°也就是同相位
为什么零线上的谐波电流以三次为主呢。

这是因为两个原因。

第一,单相整流电路产生的谐波成分中,以三次为最大,三次谐波畸变率通常达到80%以上。

第二,其他次数的谐波电流在零线上会有抵消的效果,唯有三次不会。

单相整流电路产生3次谐波电流,由于三相电的每相基波电流之间相位相差120°,因此3次谐波电流的相位相差360°(3×120°
=360°),对于交流电而言,相位相差360°意味它们是同相位的。

因此,3次谐波电流在零线上是算数叠加的。

这就是三次谐波的特殊性。

不仅三次谐波具有这样的特性,只要是基波频率3倍频率的谐波都应该具有这样的特性。

确实如此,这些频率是基波频率3倍的谐波称为3倍频谐波,他们在中线上都是算术叠加的。

但是6、9次以及更高的3倍频谐波很小,甚至没有,因此不予考虑。

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