諧波的產(chǎn)生

　　當(dāng)電網(wǎng)中的電壓或電流波形呈非理想的正弦波時(shí)，其中會(huì)出現(xiàn)含有高于50HZ的電壓或電流成分，我們將高于50HZ頻率的電壓或電流成分稱之為諧波。

　　諧波來(lái)源很多，主要為非線性用電設(shè)備。非線性用電設(shè)備為電網(wǎng)的主要諧波來(lái)源，其中以下幾種最嚴(yán)重：

　　1．電弧加熱設(shè)備；如電弧爐，電焊機(jī)等。

　　2．交流整流的直流用電設(shè)備；如電力機(jī)車(chē)，電解，電鍍，直流電機(jī)等。

　　3．交流整流再逆變的用電設(shè)備；如變頻器。

　　4．開(kāi)關(guān)電源設(shè)備；如中頻爐，彩電，電腦等。

　　下面介紹主要幾種非線性用電設(shè)備的諧波產(chǎn)生原理。

　?、?電弧爐

　　電弧爐作為加熱設(shè)備，它在70V以上才會(huì)起弧,起弧之后才有弧電流；同樣，電弧爐滅弧時(shí)電壓也有幾十伏，只是略低于起弧電壓,這樣就造成了弧電壓與弧電流的不同步,出現(xiàn)非線性特性;并且弧電流波形不對(duì)稱,是非正弦波,因此產(chǎn)生的諧波非常大,多為18次以下低次數(shù)諧波,對(duì)電網(wǎng)污染嚴(yán)重.

　?、?直流用電設(shè)備:如直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng).

　　交流整流成直流,由于整流設(shè)備整流時(shí)有一個(gè)閥電壓,小于閥電壓,電流為零,說(shuō)明電壓與電流并不同步。為了能提供平穩(wěn)的直流電源,在整流設(shè)備中又加入了儲(chǔ)能元件(電容和電感)，這些儲(chǔ)能元件工作時(shí)又把閥電壓提高了一段,電壓和電流形成非常明顯的非線性特征;為了方便控制直流設(shè)備的電壓和電流,一般采用可控硅通過(guò)控制其導(dǎo)通角調(diào)節(jié)供給電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速,由于交流通過(guò)整流后得到的直流存在脈動(dòng),脈動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生高次諧波,高次諧波又會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓和電流波形畸變;一系列的變化，各種原因重疊一起,就產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波污染,主要為5,7,11,13次低次諧波,破壞性很大.

　　Ⅲ.整流逆變?cè)O(shè)備:如中頻爐,變頻器.

　　這類設(shè)備在交流變直流過(guò)程中產(chǎn)生的諧波與上述整流設(shè)備一樣,更為突出的是它從直流逆變成交流時(shí)又有逆變波形反射到交流,這樣產(chǎn)生的諧波不僅有低次諧波、高次諧波,更有分?jǐn)?shù)諧波,可以說(shuō)諧波成分比較復(fù)雜.