谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计算
资料1谐波相关基础知识介绍
谐波相关知识介绍一.关于谐波背景一：2003年8月17日，美国纽约大停电，数万居民在一年中最热的天气下“煎熬”了5天，发生60起重大火灾，一天经济损失200－300亿美元。
背景二：九十年代初，三列电气机车同时在山西石洞口电厂供电区域通过，结果将经过十几次锻打的12.5兆瓦发电机组主轴扭成“麻花”，西北电网因此解网，发生电力系统最高等级恶性事故。
背景三：我省某大型钢铁公司70吨交流电弧炉，由于没有安装电力滤波装置，一台9万千伏安变压器瞬间被烧坏，损失500多万元。
触目惊心的事故，发人深思的教训。
这一切都指向同一个源头：谐波。
用专业术语说，受到谐波污染的电网使得无功电压补偿不足，最终造成巨大损失。
谐波，对电力系统环境的影响和危害不能小觑。
由于谐波污染范围大、距离远、传播快，对电网的污染比之于一个问题化工厂对大气环境的污染更为严重。
据权威测算，仅江苏一个省，每天因谐波而浪费的电就有上亿度。
1.关于谐波的通俗解释：正常情况下交流电的电流电压波形为正弦波，若有谐波的存在，会使标准的正弦波发生畸变，呈不规则的波形；谐波是电网中的“污染”，影响电能质量，危害极大。
2.专业解释：谐波：（harmonic）对周期性交流信号量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1的整数倍的分量。
我国供电系统频率为50Hz，所以5次谐波的频率为250 Hz。
7次谐波的频率为350 Hz。
11次谐波的频率为550 Hz，13次谐波的频率为650 Hz。
总谐波畸变率：（THD）周期性交流量的谐波含量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）。
电压总谐波畸变率以THDU表示，电流总谐波畸变率以THDI表示。
谐波源（harmonic source）：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。
功率因数：有功功率与视在功率的比值称为功率数。
功率因数调整电费：实行两部分电价制度的用电企业，供电部门根据用户平均功率因数而加收或减免的电费，称为功率因数调整电费二.电力部门对企业用电有两个重要的衡量指标：(1).功率因数: 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S）。
谐波介绍
一.谐波概述在理想的情况下，优质的电力供应应该提供具有正弦波形的电压。
但在实际中供电电压的波形会由于某些原因而偏离正弦波形，即产生谐波。
我们所说的供电系统中的谐波是指一些频率为基波频率(在我国取工业用电频率50Hz为基波频率)整数倍的正弦波分量，又称为高次谐波。
在供电系统中，产生谐波的根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备(又称为非线性负荷)供电的结果。
这些非线性负荷在工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压、电流波形畸变，使电力质量变坏。
因此，谐波含量是电力质量的重要指标之一。
谐波的危害表现为引起电气没备(电机、变压器和电容器等)附加损耗和发热：使同步发电机的额定输出功率降低、转矩降低、变压器温度升高、效率降低、绝缘加速老化、使用寿命缩短甚至损坏，降低继电保护、控制、以及检测装置的工作精度和可靠性等。
谐波注入电网后会使无功功率加大，功率因数降低，甚至有可能引发并联或串联谐振，损坏电气设备以及干扰通信线路的正常工作。
供电系统中的谐波问题已引起各界的广泛关注。
为保证供电系统中所有的电气、电子设备能在电磁兼容意义的基础上进行正常、和谐的工作，必须采取有力的措施，抑制并防止电网中因谐波危害所造成的严重后果。
二.谐波产生的原因谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经非线性负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
在电力的生产、传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。
在发电环节，当对发电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。
所有非线性负载都能产生谐波电流。
产生谐波的装置主要如下：1．整流器和整流设备；2．影视设备，TV、TV监视器等；3．办公类设备：计算机、复印机（含图像复印机）、打印机、传真机等；4．UPS电源系统、电梯；5．电子控制照明装置，如调光、电子荧光灯镇流器等；6．空调、微波炉，尤其是变频调速装置；7．焊机设备、开关模式电源（SMPS）、磁性铁芯设备、电弧炼钢炉等。
谐波分析
一、 谐波：1、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，其谐波范围一般 为2≤n ≤40。
根据公式（1）计算谐波电流补偿率KK = ×100%电流总谐波畸变率：THD I =IH I1；IH=（Ih ）2∞ℎ=2×100%；Ih---第h 次谐波电流（方均根值）I1---基波电流（方均根值） 第h 次谐波电流含有率：HRI h =Ih I1×100%2、现有有源滤波器的补偿效果注：试验所用负载为三相整流非线性负载，（2～25）次谐波单机100补偿率:50%负载以上补偿率大于90%；50%负载以下补偿率在70%～90%单机100A 动态响应时间在1ms ～20ms单机100A 功率消耗：8%左右单机100A 噪声：70dB单机100A 无功补偿：补偿前0.2～0.8（容性或感性），补偿后能达到0.98二、 谐波负载现状分析：电网谐波产生主要有以下几种情况：一是发电源质量不高产生谐波； 二是输配电系统产生谐波； 三是用电设备产生的谐波。
如下：1、 变频器（风机、水泵、电梯）、吸塑机负载主要谐波次数：5次、7次2、 电焊机、列车负载主要谐波次数：3次谐波3、 中频炉负载主要谐波次数：5、7、11、13次谐波4、 电弧炉、电石炉主要谐波次数：27次5、 节能灯负载主要谐波次数：3次谐波6、 整流设备（电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等）产生的谐波主要看3次最严重 ，6脉整流会带来 6n+1 6N-1谐波 主要就是5次和7次谐波； 12脉整流就会有 12n+1 12n-1谐波 主要11次和13次谐波 18脉则是 18n+1 补偿前谐波电流畸变率THDi —补偿后谐波电流畸变率THDi补偿前谐波电流畸变率THDi18n-1 17次和19次谐波，一般情况下主要产生5、7次谐波！晶闸管整流设备。
物体的声音的谐波
物体的声音的谐波声音是由物体的振动产生的，而物体的振动则会引起谐波的产生。
谐波是指在一个固定频率的振动中，其他频率的振动也同时存在的现象。
在物体发出的声音中，谐波的存在使得声音更加丰富和复杂。
首先，让我们来了解一下什么是谐波。
简单来说，谐波是在一个主频率下产生的其他频率的振动。
主频率是物体所发出的声音的基频率，即最低频率的分量。
其他频率的振动则是主频率的倍数，称为谐波频率。
例如，当一个物体以100 Hz的频率振动时，它同时也会产生200 Hz、300 Hz、400 Hz等频率的振动，这些振动就是谐波。
物体的振动是由其分子或原子的运动引起的。
当物体通过声源发出声音时，物体的分子或原子会以一定的频率相对于平衡位置上下振动。
这种振动会产生压缩和稀疏的空气波，进而形成声音。
当物体振动的频率为主频率时，声音的强度最大。
但是，除了主频率之外，物体还同时以其他频率振动，这些振动就是谐波。
谐波对于声音的质量和音色有着重要的影响。
谐波的存在使得声音更加丰富和复杂。
例如，乐器的音色正是由谐波频率和谐波强度的不同而确定的。
不同乐器之间的音色差异主要是由谐波的分布和强度的不同所引起的。
此外，人们还通过控制谐波的分布和强度来创造特定的音效和音乐效果。
在现实生活中，谐波的存在也给我们带来了一些问题。
当两个或多个物体的振动频率接近或相等时，谐波可以相互放大，产生共振现象。
共振会导致物体的振动幅度不断增大，甚至导致物体的破坏。
例如，当一个人站在桥上跳跃时，如果他的跳跃频率接近桥梁的固有振动频率，桥梁就可能发生共振而倒塌。
在工程领域中，了解谐波的特性也非常重要。
例如，某些机械设备的振动频率是固定的，如果谐波频率与设备的固有振动频率相匹配，就会引起设备的共振，导致设备的损坏。
为了避免共振，工程师们需要控制谐波的分布和强度，以减少对设备的影响。
总之，物体的声音中存在着谐波，谐波使声音更加丰富和复杂。
谐波的分布和强度决定了声音的质量和音色。
谐波
一．什么是谐波电力系统中除基本波(50/60Hz)外，任一周期性之讯号，皆称为谐波。
二．谐波的种类整数谐波:2nd、3rd、4th、偶次谐波:2nd、4th、6th奇次谐波:3rd、5th、7th非整数谐波:2.3th、5.6th、次级谐波:<1之谐波三．谐波产生的负荷非线性负荷的应用:变频器、整流器、UPS、荧光灯、计算机…………四．谐波的影响1）变压器对变压器而言，谐波电流可导致铜损和杂散损增加，谐波电压则会增加铁损。
与纯正基本波运行的正弦电流和电压相较，谐波对变压器的整体影响是温升较高。
须注意的是; 这些由谐波所引起的额外损失将与电流和频率的平方成比例上升，进而导致变压器的基波负载容量下降。
而当你为非线性负载选择正确的变压器额定容量时，应考虑足够的降载因子，以确保变压器温升在允许的范围内。
还应注意的是用户由于谐波所造成的额外损失将按所消耗的能量(仟瓦一小时)反应在电费上，而且谐波也会导致变压器噪声增加。
2）电力电缆在导体中非正弦波电流所产生的热量与俱有相同均方根值的纯正弦波电流相较，则非正弦波会有较高的热量。
该额外温升是由众所周知的集肤效应和邻近效应所引起的，而这两种现象取决于频率及导体的尺寸和间隔。
这两种效应如同增加导体交流电阻，进而导致I2Rac损耗增加。
3）电动机与发电机谐波电流和电压对感应及同步电动机所造成的主要效应为在谐波频率下铁损和铜损的增加所引起之额外温升。
这些额外损失将导致电动机效率降低，并影响转矩。
当设备负荷对电动机转矩的变动较敏感时，其扭动转矩的输出将影响所生产产品的质量。
例如: 人造纤维纺织业和一些金属加工业。
对于旋转电机设备，与正弦磁化相比，谐波会增加噪音量。
像五次和七次这种谐波源，在发电机或电动机负载系统上，可产生六次谐波频率的机械振动。
机械振动是由振动的扭矩引起的，而扭矩的振动则是由谐波电流和基波频率磁场所造成，如果机械谐振频率与电气励磁频率重合，会发生共振进而产生很高的机械应力，导致机械损坏的危险。
谐波
其他功率消耗装置，例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。
在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。 在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。 次数越高，谐波分量的振幅越低。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。二、谐波的定义
谐波（harmonic wa谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网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，这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
谐波的危害：
降低系统容量如变压器、断路器、电缆等；
加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备；
危害生产安全与稳定；
浪费电能等。
谐波的治理：
有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。
科技名词定义
中文名称：
谐波
英文名称：
harmonic
定义：
其频率为基波的倍数的辅波或分量。
所属学科：
通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科）
什么是谐波
什么是谐波？供电系统的谐波是怎么定义的？电力系统中有非线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以工频50HZ供电，当工频电压或电流作用于非线性负载时，就会产生不同于工频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于工频频率的正弦电压或电流，用富氏级数展开，就是人们称的电力谐波。
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。
Q:谐波有什么危害？电网谐波造成电网污染，正弦电压波形畸变，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，情况日趋严重。
谐波的危害电力系统中谐波的危害是多方面的，概括起来有以下几个方面：1. 对供配电线路的危害（ 1）影响线路的稳定运行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，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对 10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。
这样，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
（ 2）影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中 3次谐波的含量较多，可达40%；三相配电线路中，相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。
另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。
谐波知识
谐波治理的背景知识-谐波的危害
对电子设备的影响 电力电子设备对供电电压的谐波畸变很敏感，这种 设备常常须靠电压波形的过零点或其它电压波形取得同 步运行。电压谐波畸变可导致电压过零点漂移或改变一 个相间电压高于另一个相间电压的位置点。这两点对于 不同类型的电力电子电路控制是至关重要的。控制系统 对这两点(电压过零点与电压位置点)的判断错误可导致控 制系统失控。而含谐波的电力与通讯线路之间的感性或 容性耦合亦可能造成对通讯设备的干扰。计算机和一些 其它电子设备，如可编过程控制器(PLC)，通常要求总谐 波电压畸变率(THD)小于5%，且个别谐波电压畸变率低 于3%，较高的畸变量可导致控制设备误动作，进而造成 生产或运行中断，导致较大的经济损失。
对电动机的影响 在工程供电系统中，电动机负荷约占整个负荷的85% 左右。因此，谐波使电动机总的附加损耗影响较为显著 。由于集肤效应、磁滞、涡流等现象将随着谐波次数增 高而使得各类旋转电机的铁芯和绕组中产生的附加损耗 增加。谐波电流和电压对感应及同步电动机所造成的主 要效应为在谐波频率下铁损和铜损的增加所引起之额外 温升。这些额外损失将导致电动机效率降低，并影响转 矩。当设备负荷对电动机转矩的变动较敏感时，其扭动 转矩的输出将影响所生产产品的质量。谐波还使电动机 噪音增大甚至可导致扭矩震动，而扭矩的震动则是由谐 波电流和基波频率磁场所造成的，如果机械谐振频率与 电气励磁重合，会发生共振进而产生很高的机械应力， 导致机械损坏的危险。
谐波治理的背景知识-谐波的危害
对变压器的影响 谐波电流会引起变压器的铜损、铁损和杂散损增 加。谐波会在变压器绕组中形成环流，使绕组过热， 变压器整体温升提高，这些由谐波所引起的额外损失 将与电流和频率的平方成比例上升，进而导致变压器 的基波负载容量下降，而且谐波也会导致变压器噪声 增加。
谐波定义(精)
谐波定义一、谐波定义供电系统谐波的定义是对周期性的非正弦电量进行傅立有叶级数分解，除了得到与电网基波相同的分量，还得到一系列大于电网基本频率相同的分量，这部分电量称为谐波.谐波频率与基波的比值（n=fn/f1)称为谐波次数。
电网中有时也存在整数倍谐波，称为谐波（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≤50.二、谐波源向公用电网注水谐波电流在公用电网上产生谐波电压的电气设备称位谐波源。
具有非线性特性的电气是主要的谐波源，例如带有电子器件的交流设备，交流控制器和电弧炉、感应炉、荧光灯、变压器等。
我国工业也越来越朵的使用产生谐波的电器设备，例如晶闸管电路供电的直流提升机、交-变频率装置、轧钢支流转动装置、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧等。
这些设备取用的电流是非正弦的，其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。
谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性极及其工作状况，而与电网参数无关，故可视为恒流源。
各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关，称为该电路的特征谐波。
对称三相变流低那路的网侧特征谐波次数为：PN±1（正整数）式中P为一个电网周期内脉冲触发次数（或称脉冲次数）。
除特征谐波外，在三相电压不平衡，触发脉冲不对或非稳定工作状态下，上述电路还会产生非特征谐波。
进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波，当电网接有多个谐波源时，由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同，其和将小于各分量的算术和。
变压器激磁电流中含有3，5，7等各次谐波分量。
由于变压器的原副边组中总有一组为角形接法，为3次谐波提供了通路，故3次谐波电流不流入电网。
三、电力系统抑制谐波的措施为了把谐波对电力系统的干扰（污染）限制在系统可以接受范围内，我国和国际上分别颁布了电力系统谐波管理暂行规定和IEC标准，明确了各种谐波源产生谐波的极限值。
谐波的概念
谐波的概念谐波是物理学中一个重要的概念，它常常出现在机械振动、电磁波和量子力学等领域，具有很多有趣的性质和应用。
本文将从定义、特点、计算方法和应用等方面探讨谐波的概念。
一、定义谐波指的是振动或波动中频率与基波（最低频率）的整数倍相等的波。
例如，对于一个长度为L的弦，其基波频率为f1，第一个谐波频率为f2=2f1，第二个谐波频率为f3=3f1，依此类推。
二、特点谐波与基波的频率成整数倍关系，因此它们的周期也成整数倍关系。
谐波的波长也成整数倍关系，比基波的波长短，能量集中于特定的频率，具有单一频率的纯净波形。
此外，谐波的振幅也呈整数倍衰减，通常只有前几个谐波在实际应用中有用，并且前几个谐波的振幅比后面的谐波明显高。
三、计算方法谐波与基波的频率f1、f2、f3等等依次成整数倍关系，用公式f_n =nf1（n为整数）来表示。
对于弦、管道、电路等物理系统，其谐波频率有不同的计算公式。
例如，对于长度为L，拉紧系数为T，质量线密度为μ的弦，其第n个谐波频率为：f_n = n v / 2L，其中v=sqrt(T/μ)是弦的传播速度。
四、应用谐波在物理学、工程学和音乐学等领域有广泛的应用。
在物理学中，谐波是机械振动、电磁波和量子力学中重要的概念，可以用来解释共振、声学和光学等现象。
在工程学中，谐波分析是检测机器和结构的重要手段，可以有效地发现机器故障和结构缺陷。
在音乐学中，谐波分析可以帮助人们理解音乐的谱系和和声结构，为音乐教育和演奏提供重要的理论支持。
综上所述，谐波是物理学中的一个重要概念，具有很多有趣的性质和应用。
了解谐波的定义、特点、计算方法和应用，有助于我们更好地理解物理现象和工程问题，同时也为音乐学和艺术创作提供了有益的参考。
03-认识谐波
∞
23．调谐滤波电容器组原理 以串联 7%调谐电抗器的调谐滤波电容器组为例，如下图
Z LC (n) = X L(n) − X C (n)
X L(n)
= 2×π×
f(n) × L ，
X C(n)
=
1 2 × π × f(n)
×C
在某个特定频率fn下，XL(n)=XC(n)（对于 7%调谐滤波电容器组，这一特定频率为 189Hz）； 观察上右图中曲线可以发现： 对低于此特定频率的电流信号（如 50Hz基波），XC＞XL，电容性占主导地位，调谐滤波电容器组呈电容性； 对高于此特定频率的电流信号（如 250Hz谐波），XC＜XL，电感性占主导地位，调谐滤波电容器组呈电感性； 在基波频率(50Hz)下，调谐滤波电容器组呈现电容性，可以以提供无功功率补偿。同时在谐波频率（189Hz 以上）下，呈现电感性，与网络不会形成谐振回路，避免了谐波放大，并能够分流一部分谐波电流，这就是调 谐滤波电容器组的工作原理。
24.2 输出容量和额定容量的关系
电容器输出容量计算公式为 Q＝ U2 XC
额定电压下，Q额定＝ U额定2 XC
………… 式 2
400V电压下，串d%调谐滤波电抗器后，此时电容与电抗实际合成阻抗为X实际＝XC－XL
实际输出容量为Q实际＝
4002 X实际
＝
4002 XC − XL
＝
XC
4002
(1− d %)
12
17．谐波电流大小（理论值）与谐波阶次的关系：
In=
I1 n
式中In为谐波电流值，I1为基波电流值，n为谐波次数。 谐波阶次越高，量越小。
18．整流性电力电子设备所产生的典型谐波阶次 整流性设备所产生谐波阶次的计算公式：
谐波知识
谐波知识一、谐波的定义谐波是指电压中所含有的频率为50HZ正弦基波的整数倍的电量，50HZ称为基波频率，大于基波频率3倍=150HZ的波称之为三次谐波，基波频率5倍250HZ 的波称之为五次谐波，以此类推。
不管几次谐波，他们都是正弦波。
一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网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，正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
二、谐波的产生产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器、中频炉、电焊机等。
用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。
在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。
由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。
谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。
6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 ….n倍于电网频率。
功率变换器的脉冲数越高，最低次的谐波分量的频率的次数就越高。
其他功率消耗装置，例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。
在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。
在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。
次数越高，谐波分量的振幅越低。
只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。
也有可能，谐波分量通过供电网络到达用户网络。
例如，供电网络中一个用户工厂的运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。
三、谐波的来源谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。
基波和谐波
基波定义：将非正弦周期信号按傅里叶级数展开，频率与原信号频率相同的量。
复合波的最低频率分量。
在复杂的周期性振荡中,包含基波和谐波。
和该振荡最长周期相等的正弦波分量称为基波。
相应于这个周期的频率称为基本频率。
频率等于基本频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。
谐波定义：其频率为基波的倍数的辅波或分量。
定义：从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网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，这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
谐波的分类:谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
根据谐波频率的不同，可以分为：奇次谐波:额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波；偶次谐波:额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。
一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等。
变频器主要产生5、7次谐波。
分量谐波:频率为基波非整数倍的分量称为间谐波，有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波,次谐波可看成直流与工频之间的间谐波。
五、谐波的参数5.1、谐波电流：谐波电流是由设备或系统引入的非正弦特性电流。
谐波的基础知识,谐波、谐波的种类及谐波频率计算
谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算———谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容易产生谐波，谐波的影响是什么1 谐波的基础知识（1）什么是基波？电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50 Hz，所以2 基波是50 Hz。
（2）什么是谐波？电力网络中除基波（50 Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50 Hz）的，称为谐波。
电网或电路中，电压产生的谐波为电压谐波；电流产生的谐波为电流谐波。
（3）谐波有几种？整数谐波：指频率为整数（跃1）倍基波频率的谐波，即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波。
偶次谐波：指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。
奇次谐波：指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。
正序谐波：谐波次数为3k+1（k 为正整数）即4、7、10等次谐波。
负序谐波：谐波次数为3k-1（k 为正整数）即2、5、8等次谐波。
零序谐波：指频率为3的整数倍基波频率的谐波，例如3、6、9、12、15 次谐次。
高频谐波：指频率为圆耀怨kHz的谐波。
（4）谐波频率如何计算？谐波频率越谐波次数伊基波频率例：缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz，苑次谐波频率为7伊50 Hz越猿3 缘园Hz等。
（5）哪些设备或电路容易产生谐波？1）非线性负载，例二极管整流电路（AC/DC）。
2）三相电压或电流不对称性负载。
3）逆变电路（DC/AC）。
4）UPS 电源（PC 机用），EPS 电源（大功率动力用），即不间断电源。
5）晶闸管调压装置或调速电路。
6）电镀设备。
7）电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。
8）电解槽。
9）电焊机（弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊）。
10）电池充电机。
11）变频器（低压或高压变频器）。
谐波
jianbo035实习小编一级(40) | 我的百科 | 我的知道 | 我的消息(0/0)| 百度首页 | 退出新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科设置∙首页∙自然∙文化∙地理∙历史∙生活∙社会∙艺术∙人物∙经济∙科学∙体育编辑词条谐波目录[隐藏]一、谐波的来源二、谐波的定义三、谐波的产生四、谐波的分类五、谐波的参数六、与谐波有关的参数定义七、谐波的危害八、国内治理谐波污染的几种方法一、谐波的来源二、谐波的定义三、谐波的产生四、谐波的分类五、谐波的参数六、与谐波有关的参数定义七、谐波的危害八、国内治理谐波污染的几种方法∙九、谐波污染治理有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。
傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。
[编辑本段]一、谐波的来源“谐波”一词起源于声学。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。
当时在德谐波波形图国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。
1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。
[编辑本段]二、谐波的定义谐波（harmonic)定义：谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。
主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。
谐波的危害：降低系统容量如变压器、断路器、电缆等；加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备；危害生产安全与稳定；浪费电能等。
谐波的治理：有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。
[编辑本段]三、谐波的产生用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。
在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。
谐波基本知识
一、谐波定义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。
二、谐波源向公用电网注入谐波电流或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。
具有非线性特性的电气设备是主要的谐波源，例如带有功率电子器件的变流设备，交流控制器和电弧炉、感应炉、荧光灯、变压器等。
我国工业企业也越来越多的使用产生谐波的电气设备，例如晶闸管电路供电的直流提升机、交-交变频装臵、轧钢机直流传动装臵、晶闸管串级调速的风机水泵和冶炼电弧炉等。
这些设备取用的电流是非正弦波形的，其谐波分量使系统正弦电压产生畸变。
谐波电流的量取决于谐波源设备本身的特性及其工作状况，而与电网参数无关，故可视为恒流源。
各种晶闸管电路产生的谐波次数与其电路形式有关，称为该电路的特征谐波。
对称三相变流电路的网侧特征谐波次数为：…（正整数）式中p为一个电网周期内脉冲触发次数（或称脉动次数）。
除特征谐波外，在三相电压不平衡，触发脉冲不对称或非稳定工作状态下，上述电路还会产生非特征谐波。
进行谐波分析和计算最有意义的是特征谐波，如果5，7，11，13次等。
对于p脉动的变流电路，假定直流侧电流为理想平滑，其网侧n次谐波电流与基波电流之比为：式中为换流重叠角。
，估算时可取。
如直流侧电流波纹较大，则5次谐波幅值将增大，其余各次谐波幅值将减少。
当电网接有多个谐波源时，由于各谐波源的同次谐波电流分量的相位不同，其和将小于各分量的算术和。
变压器激磁电流中含有3，5，7等各次谐波分量。
由于变压器的原副边绕组中总有一组为角形接法，为3次谐波提供了通路，故3次谐波电流不流入电网。
谐波
关于谐波的知识
改善电能质量 降低用电成本
什么是谐波 ?
畸变的正弦波产生谐波 畸变的电流波产生电流谐波. 畸变的电压波产生电压谐波. 傅立叶变换可以将畸变波分解为基波和N次谐波列的成分. Nth 次谐波 对应 n.Fs频率. 由于半波对称，通常普遍存在的是奇次谐波.
改善电能质量 降低用电成本
谐波滤波器的特性
容性
Impedance
感性
fR= 谐振频率 f < fR - 容性 f > fR - 感性
谐波滤波器基于fR 怎样接近谐波频率 来分类
fR
Frequency
改善电能质量 降低用电成本
谐波滤波器的分类
非调谐(Detuned)或谐波抑制滤波器
谐振频率
fR< 最低主谐波频率的90%.
选择谐波滤波器的标准
调谐(tuned)滤波器 功率因数调整和减低 THD(V)极为重要.
If 采用普通电容器则吸收电流 > 它的额定电流的130%. 安装调谐滤波器需要进行谐波研究（规划）. 每一个安装位置（谐波点）都要进行特定设计. 非常大的, 因为它传送大量的谐波电流 ，因而昂贵.
改善电能质量 降低用电成本
非调谐(detuned)滤波器的设计特点
非调谐滤波器由特定设计的电容器和电抗器的匹配对 组成. 非调谐滤波器被设计成在线路额定电压下，供应额定 无功. 电抗器和电容器组合套件按照额定调谐参数进行设计. 在440V电压，采用7%额定调谐参数的标准非调谐滤 波器有15, 20, 25, 30 & 50 kVAr的可选容量系列.
M
等效负载阻抗ZL”
机械振动谐波频率计算公式
机械振动谐波频率计算公式引言。
机械振动是指物体在受到外力作用下产生的周期性运动。
在机械工程中，振动是一个非常重要的现象，它涉及到机械系统的稳定性、寿命和性能等方面。
而谐波频率则是振动中的一个重要参数，它可以帮助我们了解振动系统的特性和行为。
本文将介绍机械振动的谐波频率计算公式，帮助读者更好地理解和应用振动理论。
1. 谐波频率的定义。
谐波频率是指在振动系统中，当外力作用频率为系统固有频率的整数倍时，系统会出现共振现象，这些整数倍的频率就是谐波频率。
谐波频率对于振动系统的稳定性和响应特性有着重要的影响，因此对谐波频率的计算和分析是非常重要的。
2. 谐波频率计算公式。
在机械振动中，谐波频率的计算可以通过以下公式进行：f_n = n f。
其中，f_n为第n个谐波频率，n为整数，f为系统的固有频率。
这个公式表明，谐波频率是系统固有频率的整数倍，当外力作用频率为系统固有频率的整数倍时，系统会出现共振现象。
3. 谐波频率的影响因素。
谐波频率的计算是基于系统的固有频率，而系统的固有频率又受到多种因素的影响。
以下是影响系统固有频率的主要因素：（1）系统的质量，系统的质量越大，固有频率越小；（2）系统的刚度，系统的刚度越大，固有频率越大；（3）系统的阻尼，系统的阻尼越大，固有频率越小。
这些因素都会对系统的固有频率产生影响，进而影响谐波频率的计算和分析。
4. 谐波频率的应用。
谐波频率的计算和分析对于机械振动系统的设计和优化具有重要意义。
通过对谐波频率的计算，可以帮助工程师更好地了解系统的振动特性，从而设计出更稳定、更可靠的机械系统。
此外，在振动控制和抑制方面，谐波频率的计算也可以帮助工程师选择合适的控制手段，降低系统的振动响应。
结论。
机械振动的谐波频率是振动系统的重要参数，它可以帮助我们了解系统的振动特性和行为。
通过谐波频率的计算公式，可以更好地分析和优化机械振动系统，提高系统的稳定性和性能。
因此，对谐波频率的计算和分析具有重要的工程意义，对于机械工程师来说是一个重要的研究课题。
谐波概述
n=k × p ± 1 n:谐波阶次 谐波阶次 k:常数 (=1,2,3,…) (=1,2,3,…) p:设备脉冲数 三相设备( 三相设备(p= 6) k =1n= 5 ,7 =1n k=2n=11, 13 =2n k=3n=17, 19 =3n
…..
谐波源的谐波频谱
设备频率设备频率 阻抗分析
变压器
谐波电流 I5, I7, I11 …
6% 电抗器
电容器 LOAD
设备频率设备频率 阻抗分析
变压器阻抗: 变压器阻抗
Z( )
X TR ( n ) = 2 × π × f n × L
XL(n)= XC(n)
XTR(n)
f(Hz)
f0=204
避免过电流分析 避免过电流分析
谐波的分类
相序分类
正序谐波( 正序谐波( 3n +1 )
例如: 例如: 4th, 7th, ---
负序谐波( 3n - 1 )
例如: 例如: 2nd, 5th, 8th, ---
零序谐波( 零序谐波( 3n )
例如: 例如:3rd, 6th, ---
( n :正整数) 正整数)
谐波的分类
相序分类
其它
谐波源
直流设备
AC
+
直流电机 电镀 DC 电解 电信 电池充电机
-
谐波源
变频驱动设备
+
AC P DC W M AC
M
造纸、纺织、空调、印刷….. 造纸、纺织、空调、印刷…..
谐波源
单相设备
AC A N 计算机、显示屏、灯光、 音响、加热设备--计算机、显示屏、灯光、 音响、加热设备--DC
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谐波的基础知识谐波谐波的种类及谐波频率计
算
Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算
———谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率计算
本文介绍谐波的基础知识，什么是基波、谐波、谐波的种类及谐波频率如何计算，哪些设备或电路容
易产生谐波，谐波的影响是什么
1 谐波的基础知识
2 （1）什么是基波？
3 电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50 Hz，所以
4 基波是50 Hz。
5 （2）什么是谐波？
6 电力网络中除基波（50 Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50 Hz）的，称为谐波。
7 电网或电路中，电压产生的谐波为电压谐波；
8 电流产生的谐波为电流谐波。
9 （3）谐波有几种？
10 整数谐波：指频率为整数（跃1）倍基波频率的谐波，即2、3、4、5、6、7、8、9、10 等次谐波。
11 偶次谐波：指频率为圆、源、6、8、10 等偶数倍基波频率的谐波。
12 奇次谐波：指频率为3、5、7、9、11 等奇数倍基波频率的谐波。
13 正序谐波：谐波次数为3k+1（k 为正整数）即4、7、10等次谐波。
14 负序谐波：谐波次数为3k-1（k 为正整数）即2、5、8等次谐波。
15 零序谐波：指频率为3的整数倍基波频率的谐波，例如3、6、9、12、15 次谐次。
16 高频谐波：指频率为圆耀怨kHz的谐波。
17 （4）谐波频率如何计算？
18 谐波频率越谐波次数伊基波频率例：缘次谐波频率为缘伊缘园Hz越圆缘园Hz，苑次谐波频率为7伊50 Hz越猿
19 缘园Hz等。
20 （5）哪些设备或电路容易产生谐波？
21 1）非线性负载，例二极管整流电路（AC/DC）。
22 2）三相电压或电流不对称性负载。
23 3）逆变电路（DC/AC）。
24 4）UPS 电源（PC 机用），EPS 电源（大功率动力用），即不间断电源。
25 5）晶闸管调压装置或调速电路。
26 6）电镀设备。
27 7）电弧炉、矿热炉、锰矿炉、磷矿炉、电石炉、硅铁炉。
28 8）电解槽。
29 9）电焊机（弧焊、缝焊、点焊、碰焊、对焊）。
30 10）电池充电机。
31 11）变频器（低压或高压变频器）。
32 12）脉幅调制（PAM）调压电路或者是脉宽调制（PWM）调频电路。
33 13）谐波的次数与整流电路的相数有关，例三相、六相、十二相、十八相、二十四相，当相数越多并通过移相方式就可
谐波次数及谐波分量减小。
例如采用输入变压器移相技术的单元串联在高压频率器的主电路。
14）开关电源。
15）斩波电路、斩波调速。
16）工频电炉。
17）中频电炉。
18）天车、起重机械。
19）气体放电的照明灯具，例：节能灯、荧光灯（T5、T8）、金卤灯、钠灯、汞灯、氪灯、氚灯等，使用时都有一定的谐波产生。
20）软起动装置（使用SCR调压）。
（6）谐波电流的方向如何？
谐波电流从负载流向供电变压器直至供电网络，即由终端负载向前级的流入。
（7）谐波的影响是什么？
1）对变压器的影响谐波电流使铜损增加、漏磁增加；谐波电压使铁损增加；谐波功率造成噪声增大、温升提高。
2）对电力电线的影响谐波电流易过载，导致过热、破坏绝缘、集肤效应加大。
3）对电动机的影响谐波电流增加铜损、谐波电压增加铁损，谐波的功率造成机械效率减小，功率因数下降，有效转矩
减小。
4）对控制系统的影响电压零点漂移、线电压不平衡、仪表仪器的指示不准，以致控制判断错误，甚至控制系统失控。
5）对通信设备的影响谐波会产生感应电磁场，影响通信质量。
6）对电容器的影响一般大型电动机或低压电网都有无功功率补偿或功率因数补偿，基本都是使用电容器来实现的，因
谐波产生，易使电容器产生过电流、过电压、过温度，造成击穿损坏，原因是谐波电流易发生并联谐振，产生大电流，串联谐振产生过电压，一般电容器运行电流臆倍额定值电流，否则迅速损坏，而谐波电流以5、7、11次为主。