諧波和無功功率是兩件事情,但它們之間有關係。
我們知道,流過電感的電流與電感兩端的電壓之間存在如下關係: ,其原因就是感性負載需要建立磁場能。當線路中的電流是正弦電流時,它對時間的導數是餘弦,所以電壓會超前電流90度。我們把電感從電源吸取的用於建立磁場的功率叫做無功功率。
同理,電容也會消耗電源能量,會建立電場能,它從電源吸取的用於建立電場的功率也叫做無功功率。
不過,在交流電路中,感性負載的電壓超前電流,而電容負載的電流超前電壓。
值得注意的是:電感和電容從電源吸取了無功功率,產生了無功電流。由於無功電流流過電源與負載之間的導線和電纜,無功電流在導線和電纜的線路電阻上產生了有功能量消耗,造成電纜發熱。所以供電部門和工廠企業中,都想方設法消除掉無功功率。由於交流電路中以感性無功功率居多,所以用補償電容來加以補償,以此消除無功功率的影響。
學過傅立葉級數就知道,對於標準的正弦函式,我們是不可能分解出傅立葉級數的,它只有自身也即基波。但如果正弦函式曲線出現缺失,那麼我們就一定能分解出對應的傅立葉級數。
這其實就是諧波的概念:對於正弦工頻基波,它不可能出現諧波。但如果我們用閘流體去切基波,則一定會產生諧波。
上圖中1圖是基波。2圖是被閘流體切割後的電壓波形,其中被切除掉的的電角度是控制角,未切除部分的電角度是導通角。3圖是出現諧波後的電壓波形。3圖是疊加了諧波後的實際電壓波形曲線。實際電壓波形只是略有缺失,不會如此誇張。
那麼無功功率與諧波抑制之間有何關係?
Patrick Zhang:低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(1)
Patrick Zhang:低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(2)
低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(3)
低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(4)
低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(5)
原來,我們利用電抗與電容的諧振來抑制諧波,並由此衍伸出許多專門技術。
諧波和無功功率是兩件事情,但它們之間有關係。
我們知道,流過電感的電流與電感兩端的電壓之間存在如下關係: ,其原因就是感性負載需要建立磁場能。當線路中的電流是正弦電流時,它對時間的導數是餘弦,所以電壓會超前電流90度。我們把電感從電源吸取的用於建立磁場的功率叫做無功功率。
同理,電容也會消耗電源能量,會建立電場能,它從電源吸取的用於建立電場的功率也叫做無功功率。
不過,在交流電路中,感性負載的電壓超前電流,而電容負載的電流超前電壓。
值得注意的是:電感和電容從電源吸取了無功功率,產生了無功電流。由於無功電流流過電源與負載之間的導線和電纜,無功電流在導線和電纜的線路電阻上產生了有功能量消耗,造成電纜發熱。所以供電部門和工廠企業中,都想方設法消除掉無功功率。由於交流電路中以感性無功功率居多,所以用補償電容來加以補償,以此消除無功功率的影響。
學過傅立葉級數就知道,對於標準的正弦函式,我們是不可能分解出傅立葉級數的,它只有自身也即基波。但如果正弦函式曲線出現缺失,那麼我們就一定能分解出對應的傅立葉級數。
這其實就是諧波的概念:對於正弦工頻基波,它不可能出現諧波。但如果我們用閘流體去切基波,則一定會產生諧波。
上圖中1圖是基波。2圖是被閘流體切割後的電壓波形,其中被切除掉的的電角度是控制角,未切除部分的電角度是導通角。3圖是出現諧波後的電壓波形。3圖是疊加了諧波後的實際電壓波形曲線。實際電壓波形只是略有缺失,不會如此誇張。
那麼無功功率與諧波抑制之間有何關係?
Patrick Zhang:低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(1)
Patrick Zhang:低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(2)
低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(3)
低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(4)
低壓電氣和低壓電器技術之15——淺談低壓配電系統的無功補償(5)
原來,我們利用電抗與電容的諧振來抑制諧波,並由此衍伸出許多專門技術。