第十讲：整流电路谐波及功率因数分析.ppt

整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路谐波及无功功率的定义 整流电路交流侧谐波及无功功率分析 电感L足够大的感性负载，二次侧电流波形近似为理想方波，以换相点作为坐标原点将电流波形分解为傅里叶级数，可得 整流电路交流侧谐波及无功功率分析 整流电路交流侧谐波及无功功率分析 （1）电感L足够大的感性负载， （2）以a相电流为例自然换相点作为坐标原点将电流波形分解为傅里叶级数，可得 整流电路交流侧谐波及无功功率分析 * * 第十讲：整流电路的谐波及功率因数分析 （1） 整流电路谐波及无功功率的定义 （2） 整流电路交流侧谐波及无功功率分析 （3）整流电路直流侧谐波及无功功率分析 ——谐波的定义 1、在公共电网或交流用电设备中，总是希望交流电压和交流电流为正弦波。 2、对于周期为T=2π/ω的非正弦电压u（ωt）， i（ωt），可分解为傅里叶级数 ——谐波的定义 (3)谐波次数 谐波频率和基波频率的整数比 (1) 基波 在傅里叶级数中，频率与原信号频率（工频）相同的分量 (2) 谐波 频率为基波频率整数倍的分量 (4)n次谐波电流含有率(HRIn) (5)电流谐波总畸变率(THDi) ——谐波的危害 1）谐波将降低发电、输电和用电设备的效率； 2）谐波影响电网上其他电气设备的正常工作，如造成电动机机械振动、噪声和过热，使变压器局部过热，电缆、电容器设备过热、使绝缘老化、寿命降低； 3）谐波会引起电网局部的串联和并联谐振，从而使谐波放大，使谐波造成的危害大大增加，甚至引起严重事故。 4）谐波会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确。 5）谐波对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声、降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。 ——整流电路谐波的危害 1）危害自身电路的工作； 2）向公共电网或电源注入谐波，使谐波的危害转移及扩大； 3）危害整流电路所带负载的工作 ——无功功率的定义 正弦电路中的情况 电路的有功功率就是其平均功率： 视在功率： 功率因数： 无功功率Q与有功功率P、视在功率S之间有如下关系： 功率因数是由电压和电流的相位差j 决定的：l =cos j （2-64） 无功功率： S=UI 即为电压、电流有效值的乘积 Q=U I sinj ——无功功率的定义 非正弦电路中的情况（电压不含谐波，电流含谐波） 有功功率： 视在功率： 功率因数： 功率因数是由电压和电流的相位差j 决定的：l =cos j （2-64） S=UI 基波因数—— ，即基波电流有效值和总电流有效值之比 位移因数（基波功率因数）—— 总功率因数： ——无功功率的定义 非正弦电路中的情况（电压不含谐波，电流含谐波） 无功功率： 功率因数是由电压和电流的相位差j 决定的：l =cos j （2-64） （1）定义很多，但尚无被广泛接受的科学而权威的定义。 （2）一种简单的定义： （3）另外一种定义： Q f为由基波电流所产生的无功功率： D是谐波电流产生的无功功率： ——无功功率的危害 功率因数是由电压和电流的相位差j 决定的：l =cos j （2-64） 导致设备容量增加。 使设备和线路的损耗增加。 线路压降增大。 ——整流电路无功功率的危害 1）整流电路交流侧无功功率过大，会引起公共电网无功功率过大，进而危害其他设备； 2）整流电路直流流侧无功功率过大，会使所带负载效率变低 ——单相桥式全控整流电路 其中基波和各次谐波有效值为 基波电流有效值： 畸变因数： 位移因数： 总功率因数： ——三相桥式全控整流电路 其中基波和各次谐波有效值为 *