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諧波信號是什么?

來源:宇凡微 | 發布日期:2022-09-08

諧波信號就是有很多種波形合成的波形信號。在電力系統中,存在一種信號叫做諧波信號,由于非線性負載所至,與所加的電壓不是線性關系,就形成非正弦電流,即電路產生了諧波。諧波信號是什么?這篇文章將為你詳細講解。

諧波信號是什么

一、諧波信號的定義

諧波,從字面解釋,諧,有“多部分”的意思,諧和,指多部分協調有致。波,指的是波形(Wave)。合起來形容,就是有很多種波形合成的波形。從高等數學中分析可知:任何周期性波形均可分解為一個基頻正弦波加上許多高次頻率的正弦波,高次頻率是基頻的整倍數(N,只能為整數),直流成分稱為0次諧波,基波稱為1次諧波,二次以上的波形稱為高次諧波,其中偶次頻率的波形稱為偶次諧波,奇次頻率的波形稱為奇次諧波。例如一個基頻為200 HZ的波形,其基波為200HZ,當它的波形不是純正的正弦波時,便有失真存在,其200HZ以上的波形稱為高次諧波,400HZ為二次諧波,600HZ為三次諧波,如此類推。

根據定義,諧波是一種信號或波,其頻率是參考波或信號頻率的整數倍。我們可以進一步將諧波定義為信號或波的頻率與參考信號或波的頻率之比。

二、產生諧波的設備情況

(1)具有鐵磁飽和特性的鐵芯設備

主要為變壓器、電抗器等,此種設備產生的諧波較少。理論上,變壓器正常運行時,本身不產生諧波,但是變壓器磁通達到飽和時,主要會產生3次諧波。

(2)以電弧為工作介質的設備

如氣體放電燈、交流弧焊機、煉鋼電弧爐等。這類負荷諧波含量大,且有低次、偶次諧波。

(3)以電子元件為基礎的開關電源設備

如整流器、逆變器、變頻器、相控調速和調壓裝置、大容量的晶閘管可控開關設備等。

(4)不間斷電源系統(UPS)

大功率UPS是通信電源系統中主要的諧波源,采用可控硅整流是UPS產生諧波的主要原因。UPS生產廠家提供的諧波指標通常是滿載輸出時的數據,而實際情況中UPS不可能運行在滿載狀態下。

綜上所述,諧波在使用非線性設備或負載時是不可避免的。它對電力系統的影響包括性能降低、效率降低、成本增加和安全問題。請記住,當涉及電力系統時,我們必須解決這兩種形式的諧波問題。一般來說,在無線通信領域,諧波不僅會對相關設備產生負面影響,還會對其他服務產生負面影響。

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【本文標簽】 諧波 諧波信號

【責任編輯】單片機工程師

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