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技术指南
电力系统中的谐波：总谐波失真、谐波源及测量
理想的交流电源在北美（其他大多数国家为 50 Hz）提供 60 Hz 的纯净正弦波。然而，许多现代负载所汲取的电流并非正弦波。其畸变电流可描述为基波与电源频率整数倍的其他正弦波之和。这些额外成分称为谐波。本文将解释什么是谐波、总谐波畸变（THD）是如何定义的，以及哪些设备会产生谐波。对变压器、电机、电容器和保护装置的影响在谐波对电气设备的影响 中有所阐述。 线性与非线性负载 线性负载 在每一时刻所汲取的电流都与施加的电压成正比。电阻加热器、白炽灯和直接接线的感应电机接近线性：即使电流在时间上相对于电压有所偏移，其电流仍为正弦波。 非线性负载 所汲取的电流不遵循电压的波形。典型例子是连接电容器的二极管整流器：电流仅在每个电压半周的峰值附近流动，即电源电压高于电容器电压时。结果是一系列短促、高耸的电流脉冲。从数学上讲（通过傅里叶分析），任何此类重复波形都可以分解为基波与谐波之和。 在基波中加入单一的 5 次谐波（计算得出）。 谐波次数、频率与序列 谐波次数 h 是基波频率的整数倍。在平衡三相系统中，每个次数也具有相位序列，这关系到其在电机和零线中的表现： 次数 (h) 60 Hz 下的频率 50 Hz 下的频率 序列（平衡三相） 1（基波） 60...
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技术指南
工作原理：电源
几乎每个控制面板都有直流电源为 PLC、传感器、继电器、HMI 和阀门供电。一旦电源故障，整台机器就会停止运行，因此了解这些电源的工作原理以及如何选择合适容量的替换电源十分重要。本指南介绍了两种主要设计、24 VDC 为何占据主导地位、如何预留余量选择电源容量，以及工业 DIN 导轨电源提供的选项。 线性电源与开关电源 线性电源 使用工频变压器降低交流电压，通过整流器和大型电容器将其转换为直流电，并使用线性稳压器保持输出稳定。稳压器将多余电压以热量形式耗散。 开关电源 (SMPS) 首先整流输入交流电，然后通过高频开关和小型变压器进行转换，并通过控制开关来调节输出。由于变压器工作频率更高，体积和重量要小得多，且产生的热量损耗也少得多。 线性电源 开关电源 尺寸和重量 相对于功率而言较大且较重 紧凑轻巧 效率 较低，发热量大 高 输出噪声 极低 较高，需控制开关噪声 输入范围 通常为单一电压或分接选择 通常为宽范围或通用输入 当今典型用途 较旧的控制面板、敏感的模拟电路和仪表电路 几乎所有工业控制电源...