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谐波电流是怎么产生的?

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日期:2025-03-04

谐波电流是指在交流电路中出现的频率为基波频率整数倍的额外电流成分,以下是关于谐波电流的详细介绍:

 

定义:谐波电流是其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。对周期性非正弦电量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,还会得到一系列大于电网基波频率的分量,这部分电量就称为谐波电流。电网中有时也存在非整数倍谐波,称为非谐波(Non - harmonics)或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量,会使电网受到污染。

 

产生原因:谐波电流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,从而产生谐波。

 

发电质量不高:发电机在制造过程中可能存在一些工艺问题,导致输出电压的波形并非理想的正弦波,从而产生谐波电流。

 

输配电系统:输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。

 

用电设备:各种电力电子装置、电弧炉、荧光灯等非线性负载设备的广泛使用,是产生谐波电流的主要来源。例如,开关电源、变频器等电力电子设备在工作时会对输入的正弦波进行斩波、逆变等处理,从而产生大量的谐波电流。

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