什么是諧波，諧波是怎么產(chǎn)生的？
在19 個世紀(jì)，讓-巴蒂斯特·約瑟夫·傅立葉提出了他的理論，這被稱為傅立葉定理。根據(jù)這個定理，周期T的周期函數(shù)可以表示為具有相同周期T的正弦曲線的總和，頻率與基波的整數(shù)倍相同的附加正弦曲線，以及可能的連續(xù)分量，前提是該函數(shù)具有非 - 期間的平均值。前兩個被稱為諧波，而第三個被稱為直流分量。
在這三者中，具有與原始波形的周期匹配的頻率的波形被稱為基波，而第二波形可以具有多于一個的分量。頻率等于基波的'n'倍的那些被稱為階數(shù)'n'的諧波分量。從上面關(guān)于傅立葉定理的討論得出的結(jié)論是完美的正弦波形只能有基波分量，而沒有其他諧波。
這也意味著具有正弦電流和電壓波形的電氣系統(tǒng)沒有諧波。然而，電氣系統(tǒng)中的保護(hù)裝置和故障設(shè)備可能導(dǎo)致電力分布，電壓和電流波形失真，從而產(chǎn)生諧波。換句話說，諧波代表失真波形的分量，它們的存在允許通過研究不同的正弦波形分量來分析任何重復(fù)的非正弦波形。
大多數(shù)非線性負(fù)載會產(chǎn)生諧波，當(dāng)正弦電壓遇到這種類型的負(fù)載時，它產(chǎn)生具有非正弦波形的電流。可以將這些非正弦波形解構(gòu)為諧波。如果網(wǎng)絡(luò)中存在的阻抗較低，則由失真電流引起的電壓失真也很低，并且系統(tǒng)中來自諧波的污染水平低于可接受的水平。因此，即使在存在失真電流的情況下，電壓也可以在某種程度上保持正弦曲線。
通常，許多電子設(shè)備的操作導(dǎo)致切割正弦波形以改變其rms值或從備用值獲得直流電流。在這種情況下，線路上的電流轉(zhuǎn)換為非正弦波形。幾種這樣的設(shè)備產(chǎn)生諧波焊接設(shè)備，變速驅(qū)動器，連續(xù)性組，靜態(tài)轉(zhuǎn)換器，熒光燈，個人計算機(jī)等。
在大多數(shù)情況下，波形失真是由上述設(shè)備中存在的橋式整流器引起的。盡管這些半導(dǎo)體器件允許電流在整個周期的主要持續(xù)時間內(nèi)流動，但它們停止導(dǎo)通以進(jìn)行平衡部分。這會產(chǎn)生不連續(xù)的波形，從而增加了許多諧波。
除電子設(shè)備外，變壓器也可能是諧波產(chǎn)生和污染的原因，即使將完美的正弦電壓波形施加到變壓器并產(chǎn)生正弦磁化磁通，其鐵芯的磁飽和也可能阻止磁化電流保持正弦。
來自變壓器的失真磁化電流波形現(xiàn)在包含幾個諧波，第三個諧波具有大幅度。幸運的是，與變壓器的額定電流相比，其磁化電流只是一小部分。隨著變壓器負(fù)載的增加，這個百分比變得越來越微不足道了。
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