Определение THD
Для сигнала y полное гармоническое искажение (THD) определяется уравнением:
Основные основы полного гармонического искажения (THD)
Это определение соответствует стандарту IEC 61000-2-2.
Обратите внимание, что итоговое значение может превышать одно. Согласно стандарту h обычно может быть ограничено до 50. Это уравнение дает единственное значение, указывающее искажение напряжения или тока, протекающего в данной точке распределительной системы. Гармонические искажения обычно выражаются в процентах.
Определение // THD означает Total Harmonic Distortion. Уровень гармонических искажений часто используется для определения степени гармонического содержания в переменном сигнале.
Ток и напряжение THD
При работе с токовыми гармониками уравнение становится следующим:
Вышеприведенное уравнение эквивалентно приведенному ниже, которое является более прямым и более простым в использовании, когда известно общее среднеквадратическое значение:
При работе с гармониками напряжения уравнение становится:
Общий гармонический коэффициент (THF)
В некоторых странах с разными навыками работы для определения гармонических искажений используется другое уравнение. В этом уравнении значение основного напряжения U 1 или основного тока I 1 заменяется среднеквадратическими значениями U rms и I rms соответственно.
Чтобы различать эти два уравнения, мы будем называть второй полный гармонический множитель (ТГФ). Пример напряжения ТГФ:
Общий гармонический коэффициент, будь то напряжение или ток, всегда меньше 100%. Это облегчает аналоговые измерения сигналов, но используется все меньше и меньше, потому что результат очень близок к THD, определенному выше, когда сигнал не сильно искажен.
Более того, он плохо подходит для сильно искаженных сигналов, поскольку он не может превышать значение 100%, в отличие от THD, определенного в начале этой технической статьи.
Важность смягчения THD
Хотя национальный стандарт не диктует пределы THD для систем, рекомендуются значения приемлемых гармонических искажений. IEEE Std 519 «РЕКОМЕНДУЕМАЯ ПРАКТИКА И ТРЕБОВАНИЯ К ГАРМОНИЧЕСКОМУ УПРАВЛЕНИЮ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ» предлагает предлагаемые гармонические значения для энергетических систем:
Для компьютеров и смежных устройств, таких как программируемые контроллеры, часто требуются источники переменного тока с коэффициентом искажения гармонического напряжения не более 5% (THD), причем наибольшая одиночная гармоника составляет не более 3% от основного напряжения.
Более высокие уровни гармоник приводят к неустойчивым, иногда тонким, неисправностям оборудования, которое в некоторых случаях может иметь серьезные последствия.
Таким образом, пределы гармоник напряжения устанавливаются на 5% для THD и 3% для любой одной гармоники. Важно отметить, что предложения и ценности, приведенные в этом стандарте, являются чисто добровольными.
Тем не менее, сохранение низких значений THD в системе будет дополнительно обеспечивать надлежащую работу оборудования и более длительный срок службы оборудования.
Гармоники: Каковы они, почему меня это волнует, как мне решить?
Низковольтный привод Senor Application Engineer Джефф Фелл обсуждает причину гармоник и какие проблемы могут они вызывать? Узнайте об этой важной проблеме и о том, как решить проблемы.
Это учебное видео за 36 минут проведет вас через определения решений.
Рекомендации //
- Гармоническое обнаружение и фильтрация - Schneider Electric (Руководство по загрузке)
- Общие гармонические искажения и эффекты в электросистемах - Associated Power Technologies (APT)