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第5号
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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...