橫河WT5000功率分析儀是如何保證同時進行常規(guī)測量和諧波測量的準(zhǔn)確性問題在之前我們有談過。但是有的同學(xué)對諧波的概念理解還不夠深入,平時測量諧波也只是讀個數(shù),并不知其所以然。今天我們就來稍微詳細(xì)地普及一下諧波的相關(guān)知識和測量要求。
什么是諧波呢?
諧波是除基波本身以外、頻率為基波整數(shù)倍的正弦波。比如我們國家的市電,電壓是220V,頻率是50Hz,這個50Hz就可以認(rèn)為是市電的基波頻率,而市電中還會包含一些高頻成分,100Hz成分叫做2次諧波,150Hz成分叫做3次諧波,以此類推。
諧波是從哪里來的呢?
電網(wǎng)中各種電氣設(shè)備使用的電源整流電路、相位控制電路和其他電路里的輸入電流會在電源線路上產(chǎn)生諧波電流和電壓。當(dāng)基波和諧波結(jié)合,波形會產(chǎn)生失真,這樣就會給連接在電源線路上的裝置帶來不利影響。
所以我們要通過諧波分析功能,得到諧波頻率的分布情況和所占比例,從而想辦法抑制超過標(biāo)準(zhǔn)的特定諧波,保證設(shè)備正常工作。
諧波測試中的幾個常用術(shù)語
基波:
當(dāng)然是一個信號中基礎(chǔ)的波了,占有大的比例且頻率低的成分。
基波頻率范圍:
是指一個諧波分析設(shè)備能夠分析的基波范圍。范圍越寬,說明設(shè)備更能適應(yīng)不同領(lǐng)域的諧波測量。例如,一臺電機變頻器在調(diào)速過程中,基波可能從幾Hz變化到幾kHz,IGBT或者SiC等功率器件的開關(guān)頻率甚至能達到幾十kHz甚至幾百kHz,電動汽車無線充電的基波頻率則大約在85kHz左右。
諧波次數(shù):
某個諧波的頻率是基波頻率的多少整數(shù)倍,就是該諧波的次數(shù)。奇數(shù)倍的諧波叫奇次諧波,偶數(shù)倍的就叫做偶次諧波。有些行業(yè)對高次諧波的要求很嚴(yán)格,甚至需要測量到幾百次諧波,所以也要求測量儀器具有高次諧波的分析功能。
雙諧波測量:
功率分析儀能夠同時測試兩組不同基波頻率的諧波,叫做雙諧波測量。典型的例子就是變頻器的輸入側(cè)和輸出側(cè)的基波頻率是不同的,如果要同步測量這兩側(cè)的諧波,就需要雙諧波測量功能。通過雙諧波功能,可以實現(xiàn)輸入諧波和輸出諧波的*同步分析,能夠準(zhǔn)確分析輸入和輸出諧波的相關(guān)性。
以上指標(biāo)越高,說明儀器的諧波分析能力越強悍。橫河的WT5000 就是具有強悍的諧波分析功能的功率分析儀,可以輕松應(yīng)付各種不同諧波分析情景。它具有:
- 基本功率精度:±(讀數(shù)的0.01% + 量程的0.02%)
- 帶寬:DC, 0.1Hz~10MHz
- 采樣率:高10MS/s,18-bit A/D
- 基波范圍: 0.1Hz ~300kHz
- 高諧波次數(shù):500次
- 支持雙諧波測量
- 常規(guī)測量和諧波測量同步進行
- 線路濾波器:1MHz,100Hz ~ 100kHz(以100Hz分辨率進行設(shè)置)
- 頻率濾波器:100Hz ~ 100kHz,以100Hz分辨率進行設(shè)置
借助的功率分析儀,把變頻器或功率器件中超過標(biāo)準(zhǔn)的諧波分析出來,這是前提,滿足了這個前提,工程師就可以根據(jù)行業(yè)需要,將其有效抑制,保證設(shè)備安全。
諧波的話題非常廣泛,不是一篇短文能講完的。以后有機會的話,我們會繼續(xù)深入探討諧波測試。如果有任何問題或者希望我們再聊一下某個話題,可以在文后留言。