电力系统Interharmonics表明没有电力系统是完美的
关键的外卖
真正的交流电源,如现代电网,将输入功率和谐波失真。
Interharmonics是一种形式的畸变生成的三种可能的来源。
行业标准的地方限制允许总谐波失真,包括电力系统interharmonics。
没有电气系统是完美的,包括民用电力系统。
只要交流电源系统已经用于民用和工业实力,电力系统interharmonics创造了噪声和效率问题。这些出现在电机驱动系统和任何AC系统与非线性负载或非线性功率转换组件的信号(例如,铁氧体变压器和EMI过滤器)。多达我们喜欢认为交流电源是一个干净的正弦信号,真正的交流电源是嘈杂的,必须清理干净,最后在分布和设备。
设备插入交流电源不应该打扰他们画的输入功率超过一定限度。这些扰动产生谐波失真,它是由所需的基本频率(50赫兹或60 Hz),高阶整数次谐波和非整数interharmonics。这些电力系统interharmonics是不可避免的在现代电力系统中,但也有一些简单的设计步骤可以抑制这种电源扭曲。
电力系统Interharmonics是什么?
任何交流波都有一个特定的振幅和频率。我们可以定义波的谐波波的频率的整数倍。同样,我们可以定义波的interharmonics非整数倍数(大于1)波的频率。当这些interharmonics出现在电力系统,我们称之为电力系统interharmonics。注意,还有次谐波,分波的频率的倍数。这些不同频率下图所示。
图显示在实际电力系统谐波含量范围。
在上面的图中,所有的基频谐波屈指可数的指数n。次谐波含量和interharmonic内容可以跨越这些频率之间。当综上所述,高阶谐波内容(n > 1),次谐波含量和interharmonic内容结合生产总谐波失真(THD)。
飞是一个重要的总体指标评估质量的权力交付给负载。这个指标是用来指定允许限制电力系统总谐波失真在IEC 61000 - 3标准。低、中、高电压中定义这个标准,每一个都有官允许的限制(见下表),以及个人的偶数和奇数次谐波。这些限制是为了确保总体效率高为其他电力用户连接到电网。
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电力系统Interharmonics的原因
电力系统最理想的随身携带一个波频率定义(单相),或多个波由一个特定的阶段安排(多相权力)。除了这些所需的组件,系统或设备的各个部分连接到网格可以产生额外的谐波或interharmonics interharmonics群体经常被链接到特定的来源。电力系统interharmonics通常由四个来源:
瞬变。当系统组件突然改变状态(例如,打开或关闭),它会产生一些传播整个系统的瞬态电流消耗。这些瞬态随机发生,或者他们可以发生在周期性间隔与交流电源频率无关。可变负荷驱动就是一个例子。
通信信号。这些信号是通过网格,以便发送各种组件(例如,米和警报)可以相互通信。这些信号频率成分与所需的交流电源频率无关。
异步切换。静态转换器在变电站开关时间和频率,所需的交流电源频率无关。
非线性负载。任何非线性负载将扭曲从电源电流波形,从而增加拉力。饱和铁芯磁学和切换监管机构都是很好的例子,这两个可以画严重扭曲的电流脉冲电源。
互调。频率混合在一个非线性负载interharmonics之间,或根本和任何interharmonics,还会产生新的interharmonics。
这些来源所产生的谐波和interharmonics可以跨高值n。这是常见的谐波测量/ interharmonic内容为AC电源几十千赫。同样,次谐波内容可以产生低频直流漂移可能不是整流滤波电容器补偿的。这种动机的方法消除interharmonic来自电力系统的内容。
抑制和消除Interharmonics
这些必须以自己的方式解决;没有单一的解决方案,解决了整个电力系统谐波内容的广度。现代电网在美国和欧洲通常有低水平的interharmonic失真,因为目前几个大interharmonic系统上的资源。然而,在工业环境中或在发展中地区,可能需要其他方法来谐波失真降低到可以接受的水平:
过滤。使用宽带低通或带通滤波器的最简单的方法是删除不需要的谐波在很广泛的频率。高阶滤波器也可以用来提供更高的转出。这是一个常见的策略用于组件或子系统,坐在网格。
功率因数校正。这是一种常见的方法来消除当前画在一个产品连接到交流电源通过墙上的插座。一个PFC电路使用LC电路的瞬时充电/放电电流控制电流消耗和重建所需的理想的电流波形的输入。这是一个常见的策略与切换监管机构,吸引高电流。
不管你想要使用哪种策略消除电力系统interharmonics,你需要一组仿真工具集成到您的电路设计软件。这有助于与前端设计评估在你转移到一个物理布局。你也可以遍历不同的组件值来确定系统的最佳设计。