產生諧波的設備類型:
所有的非線性負荷都能產生諧波電流,產生諧波的設備類型有:開關模式電源(SMPS)、電子熒火燈鎮流器、調速傳動裝置、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設備及某些家用電器如電視機等。
(1) 開關模式電源(SMPS):大多數的現代電子設備都使用開關模式電源(SMPS)。它們和老式的設備不同,它們已將傳統的降壓器和整流器替換成由電源直接經可控制的整流器件去給存貯電容器充電,然后用一種和所需的輸出電壓及電流相適合的方法輸出所需的直流電流。這對于設備制造廠的好處是使用器件的尺寸、價格及重量均可大幅度地降低,它的缺點是不管它是哪一種型號,它都不能從電源汲取連續的電流,而只能汲取脈沖電流。此脈沖電流含有大量的三次及高次諧波的分量。
(2) 電子熒光燈鎮流器:電子熒光燈鎮流器近年被大量采用。它的優點是在工作于高頻時可顯著提高燈管的效率,而其缺點是其逆變器在電源電流中產生諧波和電氣噪聲。使用帶有功率因數校正的型號產品可減少諧波,但成本昂貴。
(3) 直流調速傳動裝置:直流電動機的調速控制器通常采用三相橋式整流電路,它也稱作六脈沖橋式整流電路,因為在直流輸出側每周波內有六個脈沖(在每相的半波上有一個)。直流電動機的電感是有限的,故在直流電流中有300Hz的脈動波(即為供電頻率的6倍),這就改變了供電電流的波形。
(4) 不間斷電源(UPS):根據電能變換方式和由外部供電到內部供電所用轉換方式的不同,UPS有許多不同的類型。主要的類型有:在線的UPS、離線的UPS和線路交互作用的UPS。由UPS供電的負荷總是電子信息設備,它們是非線性的并且含有大量的低次諧波。
(5) 磁芯器件:在有鐵芯的電抗器上的勵磁電流和磁通密度之間的關系總是非線性的。如果電流波形是正弦波(亦即電路中串聯的電阻很大)那么磁場中會有高次諧波,這被認為是強迫磁化過程。如果施加在線圈上的電壓是正弦波形(亦即串聯的電阻很小)則磁通密度也將是正弦波形,而電流波形則含有高次諧波,這被認為是自由磁化過程。
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