什么是谐波,怎么产生的
谐波是什么意思
谐波是什么意思引言：在日常生活中，我们常常会听到关于谐波的概念，无论是在物理学、音乐领域，还是在电力传输和振动分析等领域中，谐波都扮演着重要的角色。
但是，对于一般人来说，谐波究竟是什么意思？为了更好地理解和解答这个问题，本文将深入探讨谐波的定义、产生机制以及它在不同领域的应用。
一、谐波的定义和特点谐波是指一个波动现象中所包含的频率是基频（或基波）频率的整数倍。
通俗地说，谐波是原始波的倍频或倍数倍振荡，这种倍数关系使得谐波以一种特定的规律在时间和空间中重复出现。
在物理学中，谐波可以说明各种波动现象，例如机械波、电磁波和声波中的波动。
取绳波（或弦波）为例，当弦上产生一定频率的波动时，根据波动方程的解析解，可以得到多个频率的谐波（或泛音）。
每一个谐波都对应着不同的频率和振幅，它们共同构成了泛音序列。
二、谐波的产生机制谐波的产生通常是由于一些物理或者工程系统的非线性特性。
例如，当弹簧振子超过一定振幅时，会发生非线性变形，进而产生谐波。
同样，电力系统中的非线性负载、电力电子设备以及工业机械设备的启停等，都可能激发谐波的产生。
在音乐中，乐器演奏也会产生谐波，对应于不同谐波的能量分布会产生音色的差别。
例如，对于同一个乐器弹奏的不同音调，其基频是相同的，而谐波的存在则使得不同音调的音色有所区别。
三、谐波在不同领域的应用1. 物理学中的应用：谐波在物理学中具有广泛的应用，对于波动现象的研究非常重要。
谐波分析可以帮助我们了解波动系统的性质，从而优化设备的设计和性能。
同时，谐波的研究还有助于探索波动现象的规律和机制。
2. 电力工程中的应用：在电力系统中，谐波是电能传输和配电过程中的一项重要问题。
非线性负载、电力电子设备以及对称性破坏等都可能引起谐波污染，对电力设备和系统造成不良影响。
因此，谐波分析在电力工程中具有重要意义，可以帮助预防和解决谐波问题，保障电网的稳定运行。
3. 音乐领域中的应用：谐波在音乐领域中也扮演着重要的角色。
电力系统谐波基本原理
电力系统谐波基本原理一、谐波定义谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。
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。
当电流流经非线性负载时，负载不能吸收全部的基波能量，剩余的部分就会以高次谐波的形式释放出来。
二、谐波产生电力系统中的谐波主要来源于两方面：一方面是由于发电机和变压器等元件的非线性特性；另一方面是由于电力电子设备、整流器、逆变器等的大量应用。
这些设备在正常工作时会产生大量的谐波电流，注入到电力系统中，对电力系统造成影响。
三、谐波频率谐波的频率是基波频率的整数倍。
对于50Hz的基波频率，其产生的谐波主要为50Hz、100Hz、150Hz等。
对于400Hz的基波频率，其产生的谐波主要为400Hz、800Hz、1200Hz等。
四、谐波影响谐波对电力系统的影响是多方面的，主要表现在以下几个方面：1. 增加电力损耗：由于谐波的存在，会导致线损增加，特别是在高次谐波的场合下，线损会更加明显。
2. 影响设备正常运行：谐波会导致变压器、电动机等设备的效率降低，甚至引发设备故障。
3. 干扰通信系统：高次谐波会对通信线路产生干扰，影响通信质量。
4. 引发继电保护误动作：谐波会导致继电保护装置误动作，从而引发停电事故。
5. 影响电子设备：对于电子设备来说，谐波会影响其正常工作，导致设备性能下降。
五、谐波抑制为了减小谐波对电力系统的影响，需要采取相应的措施来抑制谐波的产生和传播。
常用的抑制谐波的方法包括：1. 改善供电系统设计：采用合适的变压器连接方式和合理的供电布局，降低系统中各元件的谐波产生量。
2. 增加无功补偿装置：通过在系统中增加无功补偿装置，可以提高系统的功率因数，减小谐波电流。
3. 采用滤波器：滤波器是抑制谐波的重要手段之一，可以通过滤波器将特定频率的谐波进行过滤。
4. 使用有源滤波器：有源滤波器能够主动产生与谐波大小相等、方向相反的电流，对系统中的谐波进行补偿，达到消除谐波的目的。
谐波的产生原因危害与治理
谐波的产生原因危害与治理谐波是指信号在传输过程中产生的频率是原有信号频率的整数倍的现象。
谐波一般是由于信号源产生幅度非线性特性、信号传输线路的不完美特性以及外界干扰等多种因素共同作用所导致的。
1.非线性特性：当信号源的输入电压超过其线性范围时，信号源会产生非线性失真。
这种非线性特性会使得原信号分解成包含各种谐波成分的信号，即产生谐波。
2.传输线路的不完美：在电力传输和通信线路中，由于电导率不一致、绝缘材料的不均匀性以及线路的接地等因素，会引起谐波的产生。
这些因素使得线路对于不同频率的信号具有不同的传输特性，从而造成信号的失真和谐波的产生。
3.外界干扰：外界电磁辐射的干扰也会引起谐波的产生。
当外界电磁波与系统内的信号相互作用时，可能会产生共振现象，从而导致谐波信号的产生。
谐波的存在会带来一系列的危害，包括以下几个方面：1.信号失真：谐波信号会改变原信号的波形和频谱特性，导致信号失真。
这会影响到电力传输系统和通信系统中的信号传输质量，降低系统的可靠性和稳定性。
2.设备损坏：谐波会导致电流和电压的波形变形，产生大量的电磁干扰。
这些干扰会对设备的正常工作造成影响，甚至会导致设备损坏和故障。
谐波还可能引起设备内部电子元件的过热现象，加速设备老化和损坏。
3.电力系统能源浪费：谐波会引起电力系统中电流和电压的非功率信号，造成能量损耗。
这不仅会浪费能源，还会导致电力系统的效率降低。
为了治理谐波对系统的危害，可以采取以下几种方法：1.模拟电路设计中采用线性器件：选择线性器件作为信号源和信号传输线路中的关键部件，减少非线性特性对信号的影响。
2.使用滤波器：在信号源和负载之间加入合适的滤波器，可以有效地滤除谐波成分，保证原信号的传输质量。
3.优化供电系统：针对供电系统中频繁出现谐波问题的设备，进行电源选择、接线方式和接地设计的优化，减少谐波产生。
4.电源质量改进：加强对供电设备的质量管理，采用高质量的电源设备，减少谐波对电力系统的影响。
谐波名词解释
谐波名词解释
谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常称为高次谐波。
谐波可以分为奇次谐波和偶次谐波，其中奇次谐波的危害相对较大。
谐波的产生主要源于电力系统中非线性设备的存在，这些设备会导致电流和电压之间的非线性关系，从而产生谐波。
谐波的存在会对电力系统的电能质量产生负面影响，例如导致电压畸变、设备过热、干扰通讯系统等。
因此，需要对电力系统中的谐波进行监测和管理，采取相应的措施来减少谐波的危害。
此外，在音频领域中，“谐波”一词通常用于描述一种声音的特性，指声音在频率、振幅和相位等方面的不规则变化。
例如，吉他手经常使用效果器来制造谐波失真的声音效果。
“谐波”一词在不同的领域有不同的含义，需要根据具体的语境来理解。
谐波分析产生原因,危害,解决方法【精选文档】
谐波分析一、谐波的相关概述谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般来说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，其实谐波是一个正弦波分量。
谐波产生的根本原因是非线性负载造成电网中的谐波污染、三相电压的不对称性.由于非线性负荷的存在,使得电力系统中的供电电压即便是正弦波形,其电流波形也将偏离正弦波形而发生畸变。
当非正弦波形的电流在供电系统中传输时,将迫使沿途电压下降,其电压波形也将受其影响而产生不同程度的畸变,这种电能质量的下降会给电力系统和用电设备带来严重的危害。
电力系统中的谐波源主要有以下几类：（1）电源自身产生的谐波.因为发电机制造的问题，使得电枢表面的磁感应强度分布偏离正弦波，所产生的电流偏离正弦电流。
(2）非线性负载，如各种变流器、整流设备、PWM变频器、交直流换流设备等电力电子设备。
(3）非线性设备的谐波源,如交流电弧炉、日光灯、铁磁谐振设备和变压器等。
二、谐波的危害谐波对电力系统的危害主要表现在:（1)谐波使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低发电、输电及用电设备的效率.（2)谐波影响各种电气设备的正常工作。
(3)谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，引发严重事故.（4）谐波会导致继电保护和自动装置误动作,并使电气测量仪表计量不准确。
（5）谐波对临近的通信系统产生干扰，轻则产生噪声,降低通信质量；重则导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
三、谐波的分析由于谐波导致的各种各样的事故和故障的几率一直在升高,谐波已成为电力系统的一大公害.我国对于谐波相关工作的研究大致起源于20世纪80年代。
我国国家技术监督局于93年颁布了国家标准《电能质量-—公用电网谐波》(GB/T 14549—1993）。
该标准对公用电网中各个等级的电压的限用值、电流的允许值等都做了相应的规定，并以附录的形式给出了测量谐波的方法和数据处理及测量仪器都作了相应的规定。
谐波产生的根本原因及治理对策
谐波产生的根本原因及治理对策谐波是指在电力系统中产生的频率为基波频率的整数倍的波动。
它是电力系统中普遍存在的一种现象，但过多的谐波会对电力系统的正常运行和设备的安全性产生很大影响，因此需要采取相应的治理对策来解决这个问题。
1.非线性负载：当电力系统中存在非线性负载时，如电弧炉、电焊机、电子设备等，其工作特性会产生谐波。
这是谐波产生的主要原因之一2.电力电子装置：现代电力系统中广泛使用的各种电力电子装置，如变频器、整流装置等，也会引入大量谐波。
3.潮流分布不均匀：当电力系统中的潮流分布不均匀时，也会导致谐波的生成和传播。
针对谐波的治理对策主要有以下几方面：1.使用滤波器：在电力系统中安装滤波器可以消除或降低谐波对系统的影响。
滤波器的选择要根据谐波的频率和大小来确定。
2.设计合理的系统：在电力系统的设计阶段，应考虑到非线性负载和电力电子装置可能带来的谐波问题，采取相应的额外措施来减少谐波的产生。
3.提高设备的抗谐波能力：针对电力系统中的关键设备，如变压器、电容器等，可以采用提高抗谐波能力的设计和制造技术，使其能够更好地耐受谐波的影响。
4.加强监测和控制：定期对电力系统进行谐波监测，及时发现和解决问题。
对于频繁发生谐波问题的系统，可以采用自动生成谐波的设备进行实时控制，以减小谐波的影响。
5.加强人员培训和管理：加强对电力系统人员的培训，提高其对谐波问题的认识和处理能力。
同时，建立健全的管理体系，制定相应的管理规范和操作程序，以确保谐波问题得到科学有效的控制。
总之，谐波问题存在于电力系统中，会对系统的正常运行和设备的安全性产生不利影响。
通过采取相应的治理对策，如使用滤波器、设计合理的系统、提高设备的抗谐波能力等，可以有效地解决谐波问题，确保电力系统的稳定和可靠运行。
同时，需要加强人员培训和管理，提高人员的谐波处理能力，确保谐波问题得到及时有效的解决。
谐波产生的原因范文
谐波产生的原因范文
谐波是指频率是基波的整数倍的波动。
其产生原因可以归结为以下几点：
1.非线性效应：谐波的产生往往与非线性效应有关。
在物理系统中，
当存在非线性元件时，输入信号的非线性改变会导致输出信号的频谱展宽，从而引入谐波成分。
2.非完美的谐振：在谐振系统中，如果谐振过程并不完美，即不能精
确地将输入信号的能量转移到输出信号上，那么一部分能量将以谐振频率
的整数倍进行反射。
这些反射波就是产生谐波的原因之一
3.非对称的输入信号：当输入信号是非对称的时候，谐波成分会出现。
例如，对称的正弦信号只包含基波，而非对称的方波或脉冲信号会产生谐
波成分。
4.器件失配：在实际的电路中，器件之间可能存在一些不完美的失配，如电阻值的差异或电容值的误差等。
这些失配会导致输入信号在不同的器
件中具有不同的相位和幅度，进而产生谐波成分。
5.非平稳信号的频谱展宽：非平稳信号是指信号的频率分量会随着时
间变化。
当一个非平稳信号通过线性系统时，信号的频谱会随着时间的推
移而展宽，从而引入谐波成分。
6.非理想的信号源：在实际应用中，信号源可能并不完美。
例如，信
号源的频率稳定性可能会有一定的误差，这种误差会导致输出信号中存在
频率偏移，进而产生谐波成分。
总的来说，谐波的产生是由于非线性效应、非完美的谐振、非对称的输入信号、器件失配、非平稳信号的频谱展宽和非理想的信号源等因素的综合作用。
在日常生活和工程应用中，了解和控制谐波的产生过程是非常重要的，可以有效地减小谐波对系统性能的影响。
什么是谐波及谐波的危害
什么是谐波？谐波的危害一、谐波1. 何为谐波？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。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。
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。
“谐波”一词起源于声学。
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。
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。
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。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。
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。
什么是谐波？电力系统谐波怎么产生的？老司机给你科普一下！
什么是谐波？电力系统谐波怎么产生的？老司机给你科普一下！（1）谐波的含义在振动学里认为一个振动产生的波里具有一定频率的振幅最大的正弦波叫基波。
其他高于基波频率的小波就叫作谐波。
电力系统对谐波的定义：对周期性非正弦电量(电压或电流)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。
（基波及其表达式）（基波及2.3.4次谐波）（掺入2.3.4次谐波后的复合波）（2）谐波的产生电力系统是由发电、变电、输配电和用电这四个环节所组成的整体，每个环节均有可能产生谐波。
发电环节：略...变电环节：略...输配电环节：略...用电环节：用电系统中谐波主要是由非线性负载引起，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。
三次谐波公式：复合波公式：（3）非线性设备含义简言之，设备中产生的电流波形是断续的或突变的，它不是一个可采用线性法则进行运算的连续函数，一般要采用傅里叶级数来描述它。
例如：上图为三相整流回路，整流后的电流波形为阶梯方波，右图是按傅里叶级数展开后的频谱，可以看出五次和七次谐波比例很高。
又如：上图为单相整流回路，整流后的电流波形为断续波形，右图是按傅里叶级数展开后的频谱，其中三次谐波比例很高。
（4）三次谐波电流的特殊性三次谐波电流主要是由单相非线性负载（如荧光灯，节能灯及镇流器等）产生的。
因其频率的特殊性，三次谐波在电网中性线上产生的后果尤为严重。
在三相电网中，基波各相的相位差为120°；而三次谐波相位差为360°。
由下图可见，各相线内的三次谐波电流在中性线上汇集时，其瞬时值是直接同相相加的，故中性线上的三次谐波电流一般为约为3倍的相线上的三次谐波电流，甚至会大于相线上的基波电流。
来源：继保小知识。
谐波如何产生
谐波如何产生谐波是周期性重复的信号中频率是原始信号频率的整数倍的分量，例如，如果一个原始信号的频率是100Hz，那么它的第一个谐波的频率将是200Hz，第二个谐波是300Hz，第三个是400Hz等。
在大多数的电气设备中，谐波的产生是一个普遍存在的问题，特别是在变频器、整流器和调光器等负载设备中。
因此，了解谐波的产生原因以及如何减少谐波对设备的负面影响，对于保护电气设备的性能和工作寿命至关重要。
1. 变频器变频器是一种电力电子设备，可以在不损失输出效率的情况下对电机的旋转速度进行调节。
然而，变频器的输出信号通常是一个方波，其中包含大量的高次谐波分量（如5次、7次等），这些分量可能会对设备造成不良影响，如形成不同种类的电磁干扰和损坏电容器等。
其中最重要的因素是变频器输出的PWM脉冲宽度调制信号，在低频率时，频宽相对比较小，谐波分量比较小，但随着频率的增加，频宽变宽，谐波分量的频率也相应变大。
因此，在设计变频器时，应尽量减少输出脉冲的频率，使用输出滤波电容器来降低谐波，可以有效减少谐波的产生。
2. 整流器整流器是一种电子设备，用于将交流电转换为直流电。
整流器通常是由一个电容器和一个功率管组成的。
当电容器被充电时，整流器会将电网上的电源电压传递到负载上。
当电容器与功率管一起工作时，它们会产生高次谐波分量。
尽管整流器产生的谐波分量不如变频器那么明显，但整流器的基本工作原理使得它不可避免地产生一些谐波分量。
为了减少谐波的影响，一种常见的方法是在整流器输出电容器的电路中添加一个输出滤波电感器，这样可以有效地减少谐波分量。
同时，在选择合适的整流器的类型时，也应考虑谐波分量的产生和对设备的影响。
3. 调光器调光器是一种调节灯具亮度的设备，它可以通过控制电路来改变灯具的亮度。
调光器使用的是一种称为“斩波调制（Chopper）”的技术，通过不断地开关电路来改变输出电压的大小，这会产生大量的高次谐波分量（如5次、7次、11次等）。
讨论谐波产生的根本原因
讨论谐波产生的根本原因谐波产生是指在一个物理系统中，当施加一个频率为f的调制信号时，系统会以多个分频倍数（即谐波）的频率响应。
谐波产生有许多不同的机理，以下将对一些常见的原因进行讨论。
1.非线性谐波产生的根本原因之一是非线性效应。
当物理系统受到外界调制信号作用时，非线性性质会导致一些不同频率的分量形成。
简单来说，非线性效应指的是输出信号与输入信号不呈线性关系的现象。
2.能量转移另一个重要的谐波产生原因是能量转移。
当一个系统接收到一个调制信号时，能量将从基频频率向谐波频率转移。
这种能量转移过程可以导致谐波的产生。
例如，在机械系统中，当一个调制频率的力作用于振动系统时，能量会从基频振动模态转换到其他倍频模态上，从而产生谐波响应。
3.耦合效应物理系统中的耦合效应也可以导致谐波产生。
耦合是指不同的系统或子系统之间的相互作用。
例如，在电路中，存在电磁耦合。
当两个或多个电路元件之间存在电磁耦合时，一个系统中的谐波信号可以通过电磁场耦合到另一个系统中。
类似地，在声学系统中，也存在声场的耦合效应。
当声波在不同介质之间传播时，不同频率的声波之间会发生能量转移和耦合，导致谐波的产生。
4.反馈效应最后一个谐波产生的原因是反馈效应。
反馈效应是指系统输出信号的一部分被反馈至系统的输入端。
当一个系统中存在反馈回路时，输出信号会传回到输入端，与输入信号叠加。
这种反馈回路会导致一些谐波分量被选择性地放大，从而增加谐波的产生。
总结起来，谐波产生的根本原因包括非线性效应、能量转移、耦合效应和反馈效应。
这些机制在不同的物理系统中起作用，导致谐波信号的生成。
声音的谐波如何产生音乐的不同音调
声音的谐波如何产生音乐的不同音调音乐中的不同音调是由声音的谐波产生的。
谐波是指在一个基频的基础上，按照一定规律产生的频率倍数。
当乐器发出声音时，它们同时发出了多个谐波，这些不同频率的谐波叠加在一起形成了乐器独特的音色和音调。
首先，让我们来了解一下声音的谐波是如何产生的。
当乐器发出声音时，乐器内的弦、空气柱或其他振动物体会以一定频率振动。
这个频率被称为基频，也就是乐器发出的主要音调的频率。
基频通过共鸣作用激发乐器内部的其他谐波频率。
其次，谐波频率的产生是基频频率的整数倍。
例如，如果基频的频率为200 Hz，那么第一个谐波频率将是200 Hz的两倍，即400 Hz；第二个谐波频率将是200 Hz的三倍，即600 Hz；依此类推。
这些谐波频率共同构成了乐器的音色和音调。
不同乐器的音色和音调取决于它们谐波频率的相对强弱和分布情况。
以弦乐器为例，当琴弦振动时，它发出的声音不仅包含基频，还包括众多谐波频率。
根据弦的长度、张力和种类不同，谐波频率的相对强弱和分布也不同。
这就是为什么不同种类的弦乐器（如小提琴和大提琴）虽然使用相同的技巧演奏，但发出的音色和音调却有明显的差异。
同样，气鸣乐器如管乐器和木管乐器也是通过谐波频率产生不同的音调。
这些乐器内的空气柱振动产生谐波频率，具体的音调取决于乐器的尺寸、形状和气流速度等因素。
除了乐器自身的特性，音调的变化还可以通过不同的演奏技巧实现。
例如，弦乐器演奏时使用不同的指法和弓法可以改变琴弦振动的频率分布，从而达到不同的音调效果。
同样，管乐器和木管乐器演奏时使用不同的气息控制和音孔组合也可以产生变化的音调。
总结一下，声音的谐波是音乐中产生不同音调的关键因素。
谐波频率是基频频率的整数倍，不同乐器的音色和音调取决于谐波频率的相对强弱和分布情况。
此外，演奏技巧也是影响音调的重要因素。
通过理解和掌握声音的谐波原理，我们可以更好地欣赏和理解音乐的美妙之处。
谐波如何产生
谐波如何产生谐波是指在波形的周期相等的情况下，频率是原始波形频率的整数倍的波形。
谐波往往是不需要的，因为它会降低系统效率，导致能量损失。
在这篇文章中，我们将深入探讨谐波的产生原因和如何减少谐波。
谐波的产生原因1. 非线性元件非线性元件是产生谐波的主要原因之一。
它们在接受信号时会将其分解成多个频率的信号。
当信号通过非线性元件时，会产生与原始频率不同的额外谐波频率，这可能会导致系统失效。
2. 变压器变压器在电力系统中使用广泛。
它们的作用是将电源电压变换为适合使用的电压。
然而，当电压变化引起磁通量变化时，变压器会产生谐波。
3. 电容器和电感器电容器和电感器在电路中也会产生谐波。
当电容器充电或放电时，会产生额外的电流。
同样地，当电感器中的电流变化时，它们也会产生谐波。
4. 断路器和开关断路器和开关会出现强电弧，这会导致高频起伏和谐波。
高频噪声会在电气设备中产生电磁干扰。
减少谐波的方法1. 通过使用线性元件来减少谐波。
线性元件对于谐波的处理是一种有效的方法。
它们可以限制电流和电压，在信号输出之前去除任何额外的谐波。
当需要使用非线性元件时，可以通过添加滤波器来减少谐波。
2. 通过使用变压器降低谐波。
变压器设计可以避免高谐波。
它们可以限制电流并显著减少噪声。
3. 通过使用滤波器来减少谐波。
滤波器可以激活插在电路中，从而有效地消除谐波。
滤波器具有一个马尔查斯克电路，可以与信号中的谐波频率匹配。
4. 通过使用新的技术来减少谐波。
随着技术的不断变化，新的方法正在被实现。
例如，电容器和电感器设计可以减少谐波。
同样，迅速关闭的开关也可以减少谐波。
结论谐波是电力系统中的一个常见问题。
通过限制电流和电压，减少非线性元件的使用，使用变压器和滤波器，可以避免谐波生成。
在工程中，所有这些方法都是非常有效的。
它们可以帮助您保持系统高效，并确保设备以最佳状态运行。
谐波的产生原因与简介
谐波的产⽣原因与简介 谐波是⼀个数学或物理学概念，是指周期函数或周期性的波形中能⽤常数、与原函数的最⼩正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。
下⾯就让店铺来给你科普⼀下什么是谐波。
谐波的定义 谐波 (harmonic wave)，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。
谐波产⽣的原因主要有：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。
泛⾳是物理学上的谐波，但次数的定义稍许有些不同，基波频率2倍的⾳频称之为⼀次泛⾳，基波频率3倍的⾳频称之为⼆次泛⾳，以此类推。
谐波的产⽣原因 在理想的⼲净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。
在只含线性元件(如：电阻)的简单电路⾥，流过的电流与施加的电压成正⽐，流过的电流是正弦波。
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会呈现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)。
谐波产生原理
谐波产生原理
谐波产生原理指的是在一个系统中产生出频率是系统基频的整数倍的波形。
下面我会详细讲解一下谐波产生的原理。
谐波产生的原理可以通过周期性运动的研究来理解。
当一个振动物体执行周期性运动时，它会以某个特定的频率振动，这个频率被称为系统的基频。
而在系统振动的过程中，还会出现其他频率的振动，这些频率是基频的整数倍，它们就是系统产生的谐波。
这些谐波波形可以通过傅里叶级数展开来表示。
谐波产生的原理可以通过物理实验来观察。
例如，当我们在一根弦上拉紧，然后用力振动它，就可以发现不仅有基频的振动，还会同时出现频率是基频的整数倍的振动。
这是因为弦在振动的过程中，产生了分立的频率振动，这些频率即为谐波。
谐波产生的原理还可以通过电路中的振荡器来解释。
在电路中，振荡器可以通过放大器和反馈电路的组合产生周期性的振荡信号。
振荡器中的放大器会不断放大反馈信号，使得系统产生自激振荡。
而在振荡器中，频率的倍数关系决定了谐波的产生。
总的来说，谐波产生的原理可以通过周期性运动研究、物理实验和电路振荡器来解释。
在系统振动的过程中，除了产生基频振动外，还会同时产生频率是基频整数倍的振动，这就是谐波的产生。
谐波产生的原因及危害
谐波产生的原因及危害一、谐波的概念1、谐波非正弦波实际上由很多不同频率，不同幅值的正弦波构成。
非正弦交流可通过数学分析，分解成很多频率不同、幅值不同的正弦波。
这些大于基波频率整数倍的不同频率、不同幅值的正弦波称为谐波。
2、矩形波和三角形波中包含的谐波依据数学分析，矩形波与三角形波可分别用以下两式表示:矩形波u=4Um/（sint+1/3sin3t+1/5sin5t+）三角形波u=8Um/（sint+1/9sin3t+1/25sin5t+）4Um/sint、8Um/sint部分称为基波，其角频率为，其幅值分别为4Um/、8Um/；4Um/3sin3t、8Um/9sin3t部分称为三次谐波，其角频率是基波角频率的三倍（3），其幅值分别为4Um/3、8Um/9；4Um/5sin5t、8Um/25sin5t部分称为五次谐波，其角频率是基波角频率的五倍（5），其幅值分别为4Um/5、8Um/25。
除上述几个谐波重量外，还有很多频率更高的谐波重量。
这些谐波重量的特点是其幅值随角频率的增高而减小，且与非正弦波的波形形状有关。
二、谐波的产生1、发电系统产生的谐波由于发电机三相绕组在制造过程中很难做到完全对称，铁芯也很难做到肯定均匀一致等原因，发电时多少会产生一些谐波，总体来说数量较小。
2、变电系统产生的谐波由于电力变压器铁芯饱和，磁化曲线的非线性，加上设计时要考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线上接近于饱和段，就使磁化电流呈现尖顶波形，从而含有了奇次谐波。
其大小与磁路的结构形式、铁芯饱和度相关。
饱和度越高，变压器的工作点就会越远地偏离线性，造成的谐波电流越大。
3、供电系统产生的谐波由于供电系统中存在着非线性负荷，当电流流过和所加的电压不是线性关系时，就会发生非正弦电流，这就是谐波电流。
非线性负荷设备有开关电源、不间断电源、变频调速装置、电子荧光灯镇流器、包含磁性铁芯设备以及部分家用电器如电视机、计算机等。
1）半导体整流设备由于半导体广泛应用于开关电源、不间断电源等很多方面，由其产生的谐波给电网造成大量的电污染。
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随着工业的快速发展，在电力系统中，非线性负荷大量增加。
这样的非线性负荷在电网中产生的干扰越来越严重，也越来越复杂化，使得电网的供电质量越来越差，对同一电网的其他用电设备和小型用户的影响越来越大。
在电力系统中，谐波污染与电磁干扰、功率因数降低成为了三大公害。
一、谐波产生的原因谐波是指一个电气量的正弦波分量．其频率为基波频率的整数倍，不同频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。
谐波主要由谐波电流源产生，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至，其电流发生了畸变。
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，这样的负载就成了电力系统中的谐波源。
二、谐波源的种类在电力系统中产生谐波的主要谐波源有两种。
1．含有半导体等非线性电气元件的用电设备。
比如工业中常见的各种整流电气装置、大容量变频器、大型交直流变换装置以及其他的电力、电子装置。
2．含有电弧和铁磁材料等的非线性材料的用电设备，比如电弧炉、变压器、发电机组等电气设备。
三、谐波的危害1．使供电线路和用电设备的热损耗增加。
(1) 谐波对线路的影响对供电线路来说，由于集肤效应和邻近效应，线路电阻随着频率的增加会很快增加，在线路中会有很大的电能浪费。
另外，在电力系统中，由于中性线电流都很小，所以其线径一般都很细，当大量的谐波电流流过中性线时，会在其上产生大量的热量，不仅会破坏绝缘，严重时还会造成短路，甚至引起火灾。
而当谐波频率与网络谐振频率相近或相同时，会在线路中产生很高的谐振电压。
严重时会使电力系统或用电设备的绝缘击穿，造成恶性事故。
(2) 对电力变压器的影响谐波电琏的存在增加了电力变压器的磁滞损耗、涡流损耗及铜损，对带有不对称负荷的变压器来说，会大大增加励磁电流的谐波分量。
(3)对电力电容器的影响由于电容器对谐波的阻抗很小，谐波电流叠加到基波电流上，会使电力电容器中流过的电流有很大的增加，使电力电容器的温升增高，引起电容器过负荷甚至爆炸。
什么是谐波及谐波的危害
什么是谐波及谐波的危害谐波是什么在交流电中，电源发出的是正弦电流和正弦电压，而负载所需要的电流和电压的波形也应当是正弦波形，但是由于各种因素的影响，负载端所需要的电流和电压波形可能会发生畸变，也就是波形不再是正弦波形。
在波形发生畸变的情况下，会有一些波形的分量出现在电力系统中，这些波形分量即为谐波。
谐波的产生原因谐波是由于电力系统中存在非线性负载而产生的。
具体来说，可以将非线性负载分为两类。
第一类是导致电流畸变的负载，如电子器件、弧炉、电弧炉等；第二类是导致电压畸变的负载，如变压器、电动机、放电灯等。
这些负载在工作时，由于其特殊的电学特性，会使得所需电流或电压发生畸变，因此就会产生谐波。
谐波的危害1.使变压器过热谐波电流会使变压器铁核的铜损和铁损增加，从而使变压器温升过高。
在变压器内部，铁芯损功会对油温产生较大的影响，导致油温升高，最终使变压器过热。
如果过热程度严重，会导致变压器绝缘老化、绝缘击穿等。
2.影响电能计量由于谐波电流的存在，会使得电能计量的准确性受到影响。
在全功率电流表中，谐波电流与基波电流的叠加会导致表头转子偏转，造成电表误差。
在互感器中，谐波电流也会使得互感器的准确性受到影响。
3.增加电力系统的损耗谐波电流还会增加电力系统的损耗，如线路上的热损耗、变压器的铜损和铁损等。
由于谐波电流的存在，使得交流电路中的电能的总有效值增加了，从而增加了系统的损耗。
4.影响电源的能力谐波电流会影响电源的能力，使得电源的有效输出功率降低，从而影响设备的正常工作。
如果谐波电流较大，还会影响电源谐波抑制和电源噪声。
5.影响其他设备的正常工作谐波电流还会影响其他设备的正常工作。
由于谐波电流会使得电力系统中的电压波形失真，造成其他设备的故障，如电机的震动加剧、电容器容量下降、接触器碳化等。
虽然谐波在电力系统中存在的时间不长，但是其对电力系统的危害是不可忽视的，需要防范和治理谐波。
通过采用控制非线性负载电流、增加电源稳压器、加装滤波器等方法可以有效降低谐波水平，保障电力系统的正常运行。
谐波讲解
什么是谐波？谐波有什么伤害？一、谐波1.什么称为谐波：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。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。
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。
“谐波”一词起源于声学。
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。
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。
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。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。
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。
谐波是如何产生的
谐波是如何产⽣的
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⽴叶级数分解，除了基波频率的电量，其余⼤于基波频率的电流产⽣的电量，称为谐波。
所有⾮线性负荷都会产⽣谐波，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，从⽽产⽣谐波。
下⾯就着重计算下三相异步电动机所产⽣的2次谐波：
任何定⼦绕组间的⾃感由于转⼦形状⽽呈现⼀个2次谐波的变化。
单独计算A相励磁磁通，忽略空间谐波，A相磁通势在空间正弦分布，其峰值在A相轴线上，该峰值等于N（匝数）*i（电流）。
A相的磁动势可以分解成两个正弦分布的磁通势，⼀个在d轴上、另⼀个在q轴上。
之所以要将磁通势分解是令每个分量作⽤在特定的有确定⼏何外形的⽓隙上（轴向和径向）。
上述式中：Pd和Pq分别是d轴和q轴的磁导系数。
A相的总⽓隙磁通为：
由⽓隙磁通引起A相绕组的⾃感L=Naφgaa/ia，在定⼦的⾃感有⼀个常数项和⼀个2次谐波，因此在电机电源线上会出现⼆次谐波和直流电流。
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一、1. 何为谐波？
“谐波”一词起源于声学。
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。
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。
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。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。
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. 谐波抑制
为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，基本思路有两条：一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都是适用的；另一条是对电力电子装置本身进行改造，使期不产生谐波，且功率因数可控制为1，这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。
装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。
这种方法既可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。
这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。
此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。
3. 无功补偿还
人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。
在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无获得公认的无功功率定义。
但是，对无功功率这一概念的重要性，对无功补偿重要性的认识，却是一致的。
无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补偿。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。
电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。
因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。
不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点：
（1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
（3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功裣可以平衡三相的有功及无功负载。
二、谐波和无功功率的产生
在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例。
异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。
异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。
电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。
阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。
电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。
如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。
另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，谐波源都是要消耗无功功率的。
二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。
但是它也产生大量的谐波电流，因此也消耗一定的无功功率。
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。
在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。
目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。
带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。
直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严惩的谐波污染源。
这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1。
但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得总的功率因数很低。
另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。
三、无功功率的影响和谐波的危害
1.无功功率的影响
（1）无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。
同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
（2）无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。
（3）使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
2.谐波的危害
理想的公用电网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，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的能耐电力电子设备广泛应用以前，人们对谐波及其危害就进行过一些研究，并有一定认识，但那时谐波污染还需要严惩没有引起足够的重视。
近三四十年来，各种电力电子装置的迅速使得公。
用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。
（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。
（3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起严重事故。
（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。
（5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致住处丢失，使通信系统无法正常工作。