電路的諧波

① 電力系統諧波產生的原因及影響。

呵呵
什麼是諧波?簡單地說，電力系統把50赫茲的電壓或者電流波，叫做基波，不是50Hz的電壓、電流就是諧波。
諧波產生的原因:
電網中有一些特殊的用電設備，比如:大功率整流器、中頻爐、變頻器、劣質節能燈，等等，這類設備的工作電流與電壓不成正比，我們叫它們為非線性的負載。
發電機發出的電能，本來是比較規整的50Hz的頻率，但是如果遇到非線性設備在電網中，這一些設備工作時，就會產生諧波。比如單相整流器，就把50Hz的基波，「整」成具有100Hz、150Hz、200Hz……等等成分的信號，就出現了諧波。這種會產生諧波的設備，我們常常叫它「諧波源」。
諧波的次數:諧波的頻率與50Hz的比值，就是諧波的次數，比如:150Hz的，叫3次諧波，350Hz的，叫7次諧波，等等。
電網中，奇次諧波較常見，最多的是3、5、7、9次。偶次諧波很少見。由於諧波次數越高(頻率越高)，諧波的衰減就越快，所以21次以上的諧波，在電網中很少，因此諧波的監測與治理，都不超過21次。
諧波的危害:
諧波是電力系統中的一種能量污染，會導致電機發熱產生故障、電力保護誤動作、電腦通訊設備受干擾、……等等，其危害是很大的。
但是要消除非線性設備的諧波，需要很大的成本。簽於國家目前沒有法律處罰，所以絕大多數設備生產廠家都聽之任之，就像排放廢水廢氣一樣，國家不罰就不去治理。
【提高】「諧波」一詞起源於聲學，信號理論對諧波的定義是:一個任意的周期信號，可以分解成若干個單一頻率的正弦波的疊加，這些正弦波的頻率是按自然數列排列的，比如是:f、2f、3f、……Nf，等等。也就是說一系列頻率是f、2f、3f、……Nf的單一頻率的正弦波，可以合成一個任意的周期波形。這些正弦波中，頻率最低的一個正弦波，叫基波，f就是基頻，頻率為2f、3f、4f、5f……的信號，就叫諧波。

② 數字電路中的諧波是什麼樣的波形，推薦個示意圖

數字電路中的波形多為非正弦波，一般為矩形波，也有非矩形的脈沖波。根據傅里葉變換原理，任何非正弦波都可以分解為直流分量（如果有）+基波（為正弦波）+一系列n次諧波（也是正弦波）。其中基波的頻率與矩形波相同，n次諧波的頻率是基波的n倍（n為正整數，n=2,3,4......∞，基波n=1)。所以數字電路中的諧波就是指一系列正弦波。正弦波你就很熟了。

③ 哪些設備和電路容易產生諧波

與一般無線電電磁干擾一樣，高次諧波通過傳導、電磁輻射和感應耦合三種方式專對用電設備產生諧波污染。傳屬導是指高次諧波按著各自的阻抗分流到並聯的負載，對並聯的電氣設備產生干擾。感應耦合是指在傳導的過程中，與輸出平行敷設的導線又會產生電磁耦合形成感應干擾。電磁輻射是指輸出端的高次諧波還會產生輻射作用，對鄰近的無線電及電子設備產生干擾。

④ 什麼是諧波,

諧波是指對周期性非正弦交流量。

進行傅里葉級數分解所得到的大於基波頻率整數倍的各次分量，通常稱為高次諧波，而基波是指其頻率與工頻(50Hz)相同的分量。

諧波產生的原因主要有，由於正弦電壓加壓於非線性負載，基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。

泛音是物理學上的諧波，但次數的定義稍許有些不同，基波頻率2倍的音頻稱之為一次泛音，基波頻率3倍的音頻稱之為二次泛音，以此類推。

諧波的頻率必然也等於基波的頻率的整數倍，基波頻率3倍的波稱之為三次諧波，基波頻率5倍的波稱之為五次諧波，以此類推。不管幾次諧波，他們都是正弦波。

(4)電路的諧波擴展閱讀

諧波分析是信號處理的一種基本手段。在電力系統的諧波分析中，主要採用各種諧波分析儀分析電網電壓、電流信號的諧波，該類儀表的諧波分析次數一般在40次以下。

對於變頻器而言，其諧波分布與電網不同，電網諧波主要為低次諧波，而變頻器的諧波主要為集中在載波頻率整數倍附近的高次諧波，一般的諧波分析設備只能分析50次以下的諧波，不能測量變頻器輸出的高次諧波。

對於PWM波，當載波頻率固定時，諧波的頻率范圍相對固定，而所需分析的諧波次數，與基波頻率密切相關，基波頻率越低，需要分析的諧波次數越高。一般宜採用寬頻帶的，運算能力較強、存儲容量較大的變頻功率分析儀，根據需要，其諧波分析的次數可達數百甚至數千次。

例如，當載波頻率為2kHz，基波頻率為50Hz時，其40次左右的諧波含量最大；當基波頻率為5Hz時，其400次左右的諧波含量最大，需要分析的諧波次數一般至少應達到2000次。

同時，選擇儀表的同時，還應選擇合適帶寬的感測器，因為感測器的帶寬將限制進入二次儀表的信號的有效帶寬。一般用選擇寬頻帶的變頻電壓感測器、變頻電流感測器或電壓、電流組合式的變頻功率感測器。

⑤ 電路中的諧波是如何產生的

這要看具體電路。一般處理單正弦信號的電路，如果有非線性元件。信號經過非線性元件，其幅度不均等的變化（波形奇變），就會產生諧波。

⑥ 哪些設備和電路容易產生諧波

答：常見的產生來諧波的源設備和電路主要有以下幾種1) 非線性負載，例二極體整流電路（AC/DC）。2) 三相電壓或電流不對稱性負載。3) 逆變電路（DC/AC）。4) UPS，即不間斷電源。5) 晶閘管調壓裝置或調速電路。6) 電鍍設備。7) 電弧爐、礦熱爐、錳礦爐、電石爐、硅鐵爐。8) 電解槽。9) 電焊機（弧焊、縫焊、點焊、碰焊、對焊）。10) 電池充電機。11) 變頻器（低壓或高壓變頻器）。12) 脈幅調制（PWM）調壓電路及脈寬調制（PWM）調頻電路。13) 諧波的次數與整流電路的相數有關，例三相、六相、十二相、十八相、二十四相，當相數越多並通過移相方式就可使諧波次數及諧波分量減小。例：採用輸入變壓器移相技術的單元串聯在高壓變頻器的主電路。14) 開關電源。15) 斬波路、斬波調速。16) 工頻電爐。17) 中頻電爐。18) 天車、起重機械。19) 氣體放電的照明燈具，例：節能燈、熒光燈（T5、T8）、金鹵燈、鈉燈、汞燈、氪燈、氚燈等，使用時都有一定的諧波產生。20) 軟起動裝置（使用SCR）調壓。

⑦ 電路中的諧波時如何產生的

高低電平變換，電源供電一般是用震盪電路，交流電震盪也會傳入電路，信號耦合也會引入，這些都會引起諧波的，當然本身信號過強，自激也會引起諧波。

⑧ 電力系統的諧波是什麼意思

諧波 (harmonic wave)，從嚴格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數分解，其餘大於基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講，由於交流電網有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波，這時「諧波」這個詞的意義已經變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念，才有了「分數諧波」、「間諧波」、「次諧波」等等說法。
諧波產生的原因主要有：由於正弦電壓加壓於非線性負載，基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。

⑨ 為什麼這個電路的三次諧波濾波電路不能產生純凈的三次諧波

1. 簡易的2階帶通（低頻1階，高頻1階）不足以濾除干擾頻率分量，應該加大濾波能力，用更高的Q值，更高階數（例如4階、6階、8階……）來實現。

2. 電路通帶與信號頻率並不匹配，方波頻率明顯不是1400Hz。
   

⑩ 什麼是諧波

在電力系統中諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。諧波頻率是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號的為奇次諧波，而2、4、6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時，2次諧波為l00Hz，3次諧波則是150Hz。一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統中，由於對稱關系，偶次諧波已經被消除了，只有奇次諧波存在。對於三相整流負載，出現的諧波電流是6n±1次諧波，例如5、7、11、13、17、19等，變頻器主要產生5、7次諧波。
「諧波」一詞起源於聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。
到了50年代和60年代，由於高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來，由於電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標准和規定。
諧波研究的意義，道德是因為諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和雜訊，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾