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关于电流谐波的常识

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  • 卖家[上传人]:206****923
  • 文档编号:88632372
  • 上传时间:2019-05-05
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    • 1、关于电流谐波的常识大家知道,接在电网上的负载可以分为线性负载和非线性负载,线性负载如图1所示。虚线代表电压波形,正常时为电压220V、频率50Hz的正弦交流电,当负载电流的波形也是50Hz正弦波形时,称此类负载为线性负载。当负载电流波形相位与电压一致时,称为阻性负载,见图1中的1线,例如常见的白炽灯、电炉、电热水器。当负载电流相位超前于电压时,称此类负载为容性负载,见图1中的2线,纯容性负载比较少,如一般配电室常用的无功补偿柜就是纯容性负载。当负载电流相位滞后于电压波形时,此类负载称为感性负载,见图1中的3线,常见的感性负载如电动机、变压器、电感式镇流器等。以上线性负载的特点是无论其电流相位超前或滞后于电压波形,其电流波形一直为正弦波,没有失真,电压与电流的关系符合欧姆定律,这是线性负载的关键。非线性负载是指其电流波形呈现为非正弦波,或者理解为相对于正弦波有较大失真,比如目前常见的负载:电脑、彩电、电磁炉,工频UPS、变频器、电镀设备等,其负载电流波形都不是正弦波,如图2所示,这是最为常见的单相电源中的电脑、彩电等设备的电流波形。可以看出其电流波形相对于电压的正弦波形相差很大。图3是一

      2、般三相电源常见的变频器输入电流波形。从中可以看出,其电流波形相对电压波形失真很大。这种非正弦波形的负载,称之为非线性负载,其电流波形因为不是正弦波,其电压与电流的关系不符合欧姆定律。这种电流在电工学上可以分解为很多不同频率的正弦波,如3次谐波就是150Hz,5次谐波就是250Hz等,那么这些谐波有什么危害呢?在日常生活中,有时在启动大功率电磁炉时,彩电屏幕上就会出现很多干扰条纹,这就是谐波所致,因为电磁炉是非线性负载。电网上的设备都是按照50Hz来设计的,例如电动机、变压器等,若谐波过大,其线圈中要流过150Hz、250Hz等频率高出50Hz很多的电流,必然导致电动机、变压器异电网上的其他设备按照50Hz供电设计,一旦同一电网中存在谐波电流很大的负载,就会对其他的用电设备造成干扰,因为它们的滤波器一般都是按照50Hz来设计的,谐波中的高频成分往往使得其他设备不能正常工作。谐波电流较大时,必然造成功率因数不高,电网在传输一般有功功率时也要额外传输无功功率,造成传输线路容量浪费,变压设备容量下降等。谐波电流的存在会造成很多危害,目前各国都很重视这一问题,陆续出台相关法规,对进入电网的设备严格规定其输入功率因数和电流谐波分量。在UPS行业,称高输入功率因数和低输入电流谐波的机型为绿色电源,如科华公司的KR系列,输入功率因数可以达到0.99,输入电流谐波可以达到5%以下,是真正的绿色电源,对于大功率的工频UPS,通过采用非常成熟的12脉波整流技术后,也可以将输入电流谐波降低到10%以下,所以一般也称其为绿色电源。最后总结:产生“无功功率”主要的因素可以理解为负载电流波形与电压波形的相位差,相位差越大,说明无功功率越大。“谐波”可以理解为负载电流波形与50Hz电压波形的失真度,失真度越大,说明谐波越大。常发热。2

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