电路谐波分析

⑴ 电路中的谐波时如何产生的

高低电平变换，电源供电一般是用震荡电路，交流电震荡也会传入电路，信号耦合也会引入，这些都会引起谐波的，当然本身信号过强，自激也会引起谐波。

⑵ 电路分析之谐波分析法题目，第六题求详细过程

1、当Us＝10V单独作用时，i1＝1A，uc＝0V；
当Us＝20𠃋0V单独作用时，L1与C发生并联谐振，I1＝0，Uc＝20𠃋0V；
当Us＝10𠃋0V单独作用时，I1＝1𠃋0A，Uc＝－j3.75V；
当Is＝5𠃋－90度V单独作用时，L1与C发生并联谐振，I1＝0，Uc＝－j2Is＝10𠃋0V；
叠加后，有：
电流i1＝1＋根号2sin(3wt)A，电压uc＝30根号2sin(wt)＋5.3sin(3wt－90度)V
2、us提供的平均功率为：P＝10x1＋10x1＝20W

⑶ 数字电路中的谐波是什么样的波形，推荐个示意图

数字电路中的波形多为非正弦波，一般为矩形波，也有非矩形的脉冲波。根据傅里叶变换原理，任何非正弦波都可以分解为直流分量（如果有）+基波（为正弦波）+一系列n次谐波（也是正弦波）。其中基波的频率与矩形波相同，n次谐波的频率是基波的n倍（n为正整数，n=2,3,4......∞，基波n=1)。所以数字电路中的谐波就是指一系列正弦波。正弦波你就很熟了。

⑷ 电路谐波分析，求稳态响应，求电路功率

解：电路的激励包含直流分量Is0=10A和正弦交流三次谐波分量is=2cos3ω1t两部分，可采用叠加定理分别计算响应，然后叠加。

电路等效阻抗为：Z=10∥[10+j（9-9）]=10∥10=5（Ω）。

所以：U1（相量）=Is（相量）×Z=√2∠0°×5=5√2∠0°（V）。

u1（t）=5√2×√2cos（3ω1t+0°）=10cos（3ω1t）（V）。

3、叠加：u（t）=U0+u1（t）=100+10cos（3ω1t） （V）。

U=√（U0²+U1²）=√（100²+（5√2）²）=√10050≈100.25（V）。

P=P0+P1，其中：P0=Is0×U0=10×100=1000（W）；

P1=U1Is×cosφ，其中φu=0°，φi=0°，φ=φu-φi=0°。P1=5√2×√2×cos0°=10（W）。

所以：P=1010（W）。

⑸ 请高手解释一下电压谐波，以及电压谐波是怎么产生的

特定波形根据傅里叶级数可分解为一系列正弦波分量。
频率最低的正弦波分量称为基波，其余高频率分量称为谐波。

只要波形不是标准正弦波或余弦波，均存在谐波分量。

某些电路由于内部不理想因素，输入为标准正弦波时，输出除正弦波外，还可能产生谐波，称为谐波失真。
谐波失真一般与器件构造和电路结构有关，例如电子管通常产生偶次谐波失真，即产生大量偶次谐波，而乙类晶体管推挽输出级由于交越失真原因通常产生奇次谐波失真。

⑹ 电力谐波的谐波研究

“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。 为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，基本思路有两条：一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都是适用的；另一条是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，且功率因数可控制为1，这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。
装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。这种方法既可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。 人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不是轻而易举的。在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无获得公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性，对无功补偿重要性的认识，却是一致的。无功补偿应包含对基波无功功补偿和对谐波无功功率的补偿。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点：
（1） 提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
（2） 稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
（3） 在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功裣可以平衡三相的有功及无功负载。 在工业和生活用电负载中，阻感负载占有很大的比例。异步电动机、变压器、荧光灯等都是典型的阻感负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。阻感负载必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。
电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。 如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。另外，这些装置也会产生大量的谐波电流，谐波源都是要消耗无功功率的。二极管整流电路的基波电流相位和电网电压相位大致相同，所以基本不消耗基波无功功率。但是它也产生大量的谐波电流，因此也消耗一定的无功功率。
近30年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1。 但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得总的功率因数很低。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。 1.无功功率的影响
（1）无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
（2）无功功率的增加，使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加，这是显而易见的。
（3）使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。
2.谐波的危害
理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的能耐电力电子设备广泛应用以前，人们对谐波及其危害就进行过一些研究，并有一定认识，但那时谐波污染还没有引起足够的重视。近三四十年来，各种电力电子装置的迅速使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。谐波对公用电网和其他系统的危害大致有以下几个方面。
（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生火灾。
（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。 谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以至损坏。
（3）谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起严重事故。
（4）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确。
（5）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量；重者导致住处丢失，使通信系统无法正常工作。

⑺ 电力系统谐波分析的意义

这个问题你还是查查谐波的危害吧，从危害来看意义。
设备不正常工作，减少生产运转时间......
而且有些工厂谐波问题造成功率因数很低，会罚款的。

⑻ 电力系统谐波分析与计算

THD%r表示的意思中的谐波电流畸变率。其畸变率是相对于电流有效值进行计算的。而显示的系统电流即为电流有效值，所以计算总的谐波电流值时可以直接用THD%r乘以每相的电流值就是每相的谐波电流大小，但是N相是根据N相电流的大小确定的。

FLUKE435可以直接显示系统电流的绝对值，所以你通过仪器可以直接看到总的谐波电流的大小。

在做改造方案时，如果你是采用三相滤波的话，那么根据谐波最大的一相作为参考就可以了。如果是单相滤波，只要根据单相的谐波电流来计算就好了。

这个系统谐波电流以5次谐波为主，建议你采用5次谐波滤波器进行谐波治理就可以了

⑼ 电力系统谐波产生的原因及影响。

呵呵
什么是谐波?简单地说，电力系统把50赫兹的电压或者电流波，叫做基波，不是50Hz的电压、电流就是谐波。
谐波产生的原因:
电网中有一些特殊的用电设备，比如:大功率整流器、中频炉、变频器、劣质节能灯，等等，这类设备的工作电流与电压不成正比，我们叫它们为非线性的负载。
发电机发出的电能，本来是比较规整的50Hz的频率，但是如果遇到非线性设备在电网中，这一些设备工作时，就会产生谐波。比如单相整流器，就把50Hz的基波，“整”成具有100Hz、150Hz、200Hz……等等成分的信号，就出现了谐波。这种会产生谐波的设备，我们常常叫它“谐波源”。
谐波的次数:谐波的频率与50Hz的比值，就是谐波的次数，比如:150Hz的，叫3次谐波，350Hz的，叫7次谐波，等等。
电网中，奇次谐波较常见，最多的是3、5、7、9次。偶次谐波很少见。由于谐波次数越高(频率越高)，谐波的衰减就越快，所以21次以上的谐波，在电网中很少，因此谐波的监测与治理，都不超过21次。
谐波的危害:
谐波是电力系统中的一种能量污染，会导致电机发热产生故障、电力保护误动作、电脑通讯设备受干扰、……等等，其危害是很大的。
但是要消除非线性设备的谐波，需要很大的成本。签于国家目前没有法律处罚，所以绝大多数设备生产厂家都听之任之，就像排放废水废气一样，国家不罚就不去治理。
【提高】“谐波”一词起源于声学，信号理论对谐波的定义是:一个任意的周期信号，可以分解成若干个单一频率的正弦波的叠加，这些正弦波的频率是按自然数列排列的，比如是:f、2f、3f、……Nf，等等。也就是说一系列频率是f、2f、3f、……Nf的单一频率的正弦波，可以合成一个任意的周期波形。这些正弦波中，频率最低的一个正弦波，叫基波，f就是基频，频率为2f、3f、4f、5f……的信号，就叫谐波。

⑽ 电路中的谐波是如何产生的

这要看具体电路。一般处理单正弦信号的电路，如果有非线性元件。信号经过非线性元件，其幅度不均等的变化（波形奇变），就会产生谐波。