諧波抑制
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
諧波抑制的視頻教程
汽車電驅動系統ANSYS仿真高級實戰：國標合規仿真、復雜模型處理、多物理場耦合分析等核心技能
本模塊將引導學員進行電驅動系統諧波聲學仿真、聲振傳遞路徑分析、噪聲輻射評估與諧波噪聲抑制策略，同時，課程還將教授如何在復雜工況下進行電驅動系統疲勞壽命驗證，并對關鍵結構件的疲勞損傷累積進行深入分析。
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諧波抑制的實例教程
分析與測量這類電光源的伏安特性，可知其非線性十分嚴重，有的還含有負的伏安特性，它們會給電網造成奇次諧波電流。
5）家用電器：電視機、錄像機、計算機、調光燈具、調溫炊具等，因具有調壓整流裝置，會產生較深的奇次諧波。在洗衣機、電風扇、空調器等有繞組的設備中，因不平衡電流的變化也能使波形改變。這些家用電器雖然功率較小，但數量巨大，也是諧波的主要來源之一。
（2）諧波有哪些危害？
諧波會產生各種各樣的危害主要有：
1）由于諧波的頻率較高，使導線的趨膚效應加重，因此銅損急劇增加。同時變壓器鐵心由于不能適應急劇變化的磁通而導致鐵損急劇增加。
2）諧波會影響表計的計量精度。從原理上進行分析：諧波源將其吸收的一部分電網電能轉變為諧波發送到電網中去，因此電能表會將諧波能量當作發電來進行計算，從而導致計量誤差。對于機械式電能表還會由于高頻率諧波所產生的高頻渦流阻力而變慢。在高次諧波嚴重的情況下會嚴重影響電能表的計量精度。
3）精密電子設備（包括電子式電能表）會被嚴重干擾，導致不能正常工作，甚至燒毀。
4）所有接于電網中的設備的損耗都會增加，溫升增加。含有電容器的設備受影響最為嚴重，甚至可能導致設備損壞以及電容器爆炸等事故。
5）電機內負荷由于諧波的逆序作用而導致輸出扭矩下降。
6）繼電保護機構可能會由于諧波而產生誤動或拒動故障。
當供電系統的諧波污染程度小于國家標準的規定時，通常不會對系統造成影響，如果不進行諧波治理，往往會產生很嚴重的后果。
（3）諧波如何抑制，方法有哪些？
對電力諧波的抑制就是如何減少或消除注入系統的諧波電流，以便把諧波電壓控制在限定值之內，抑制諧波電流主要有三方面的措施：
1）降低諧波源的諧波含量：也就是在諧波源上采取措施，最大限度地避免諧波的產生。
展開 集成了諧波抑制濾波器。將發射通道的二次諧波抑制能力提升到60dBc；
集成了2W低插損射頻開關。在實現收發切換的同時把對接收通道噪聲和發射通道輸出功率的影響降到了最低；
集成了高精度的360°，6位移相器，移相精度小于3.5°，幅度均衡小于±0.5dB。集成了6位數控衰減器，單位步進0.5dB, 精度優于±0.2dB，附加相移小于±4°；
集成了電源調制模塊。芯片研發團隊創新性地提出了片上高速電源調制技術，并將其成功應用到全集成T/R芯片中，在單電源3.3V條件下，將收發通道切換時間縮短到200ns以內；
集成了SPI和波控接口、BIT自檢多個功能模塊，充分發揮了硅基工藝集成度高這一優勢，可以實時地對芯片發射輸出功率、芯片溫度、邏輯控制狀態等關鍵參數進行監控。
應用和價值
微波T/R組件是有源陣列天線的基本組成單元，在綜合射頻系統、5G毫米波通信和相控陣雷達領域具有廣泛的應用。過去的實現方式一直停留在組件的方式，即采用多個砷化鎵微波芯片，一個數字控制芯片和多個片外元器件搭建的模組，面積大，體量重，成本高。打個比方，組件搭建的相控陣天線就像老式的顯像管電視，是個”胖大叔”，體積笨重；而芯片貼片式雷達就像現在的LCD電視屏，又輕又薄，是個“高富帥”。利用成本低廉的硅工藝實現單片T/R芯片，是實現系統小型化和低成本必要途徑，是現代T/R組件的重要發展方向。
展開 今天工采網小編給大家帶來另外一款可以比拼TAS5805的高性能數字功放芯片- NTP8849:
NTP8849是韓國NF的一款旗艦功放芯片，擁有與TAS5805一樣的96KHz處理器架構，同時帶有閉環反饋的功能，與開環芯片不同的是，NTP8849可以在系統設計中有效的抑制諧波信號的比例，是一顆具有強大性能的全數字Class-D閉環功放；可以實現多階諧波的抑制，以及應對電源不穩的情況下穩定輸出，在許多知名品牌高端機型上都有選用，遠超出絕大部分音頻產品的性能需求。
如下圖：
（1）左邊是功放芯片正常工作沒信號輸入功放的白噪聲；
（2）中間是在播放1KHz正弦波信號的時候,關掉閉環功能的THD+N測試，清楚看到有效信號與諧波信號的比例大概30dB；
（3）右邊是打開閉環功能之后，信號與諧波信號的抑制比例達到60dB（翻一倍）；
了解更多關于NTP8849的技術應用，請聯系：QQ2672465360或者微信：liao814596512
展開 5、擁有與TAS5805一樣的96KHz處理器架構，同時帶有閉環反饋的功能，與開環芯片不同的是，NTP8849可以在系統設計中有效的抑制諧波信號的比例，是一顆具有強大性能的全數字Class-D閉環功放；可以實現多階諧波的抑制，以及應對電源不穩的情況下穩定輸出，在許多知名品牌高端機型上都有選用，遠超出絕大部分音頻產品的性能需求。
如圖：
（1）左邊是功放芯片正常工作沒信號輸入功放的白噪聲；
（2）中間是在播放1KHz正弦波信號的時候,關掉閉環功能的THD+N測試，清楚看到有效信號與諧波信號的比例大概30dB；
（3）右邊是打開閉環功能之后，信號與諧波信號的抑制比例達到60dB（翻一倍）；
TAS5805還經常遇到電流不夠的問題，NTP8849電流加大，也讓不少工程師輕松了一些。指標曲線上，THD+N為例，對比曲線也差不多，韓國NF推出的NTP8849還稍微好一點。
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展開 日前，該公司發布了最新的儀器產品HMC-T2240，這是一款支持10MHz~40GHz的綜合信號發生器，在同尺寸及成本的信號發生器中，其輸出功率最高，諧波最低，頻率范圍最寬。 HMC-T2240非常輕巧，1GHz連續波輸出的最大功率達到29dBm，在60dB的動態范圍內功率步進是0.1dB，可適用于自動化測試與測量環境，研發，以及實驗室。其諧波抑制優于-30dBc，雜散水平在整數頻率時優于-60dBc，在小數頻率時優于-45dBc。當工作頻率為10GHz時，在10kHz頻偏處的相位噪聲為-96dBc/Hz。同時，該產品還具有1Hz的步進頻率，500μs的高開關速度。 Hittite產品向以優良的質量著稱，其單片微波集成電路更是處于市場領先水平，該輕便通用的信號源擁有多個接口(USB, 通用接口總線、以太網)，創新的控制軟件以綜合應用于不同的測試領域。安裝碟中包含所有遠程裝置所需要的驅動程序，以及友好的接口使用界面，可兼容Windows XP 、Windows 7、Windows Vista操作系統。用戶可以方便的通過下拉菜單里面的編程功能來選用頻率和功率的單點或掃描模式。眾多單元集為一體，既簡單，又能滿足各種需求。 HMC-T2240輕巧便攜的特點，使其適用于不同的測試環境，從而提高整體生產效率和設備利用率。它輕巧及高輸出功率的優點，保證了其簡單的測試配置。當頻率范圍為10MHz~40MHz時，使用者可通過單一的HMC-T2240信號發生器來覆蓋許多微波、毫米波頻段。
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因此，必須將變頻器輸出的諧波抑制在允許的范圍內，同時消除或減弱噪聲與振動，對變頻器進行散熱，以延長變頻器的使用壽命。
2 變頻器應用中一些問題的分析與處理
2.1 對諧波問題的處理
對諧波問題的處理就是切斷干擾的傳播途徑和抑制干擾源上的高次諧波。
合理的槽極數配合可以減少磁動勢諧波和氣隙磁密諧波，是抑制電磁噪聲的重要手段。
現有研究表明，轉子分段斜極對抑制齒諧波電勢、各階次諧波以及齒槽轉矩均有明顯作用，因而對改善低速區扭矩問題有顯著效果。與此同時，寶馬工程師研究對比了不同斜極形式下，零階激勵與結構零階模態共振峰位置及幅值影響。揭示了徑向力相位對零階共振的影響。
2005年-2012年國內學者進一步研究了采用迭代學習控制策略實現諧波轉矩的抑制。
在被動控制方面，國內外已有大量的研究，2009年Jean等通過研究適當地增加齒槽寬度也可降低電磁噪聲。2010年D．C等指出增加繞組數量以及氣隙長度可以減少徑向力波。2007年宋志環等提出調整極槽配合、繞組層數可以改善電磁噪聲。
例如，在電力系統中廣泛應用電抗 器抑制諧波和限制短路電流，電抗器是用導線繞制 成螺線管的形式，稱空心電抗器。在無線充電系統中，線圈是能量傳輸的關鍵部分，為了提高傳輸效率，研究者嘗試使用不同形狀的線圈，如圓形、四邊形和多邊形等。由于線圈的材料、幾何形狀、匝數、尺寸及兩線圈的位置都可能影響耦合系數的大小，進而影響電能傳輸效率，因此需要對諧振線圈進行優化設計，為實物設計和實驗提供設計依據。
5、擁有與TAS5805一樣的96KHz處理器架構，同時帶有閉環反饋的功能，與開環芯片不同的是，NTP8849可以在系統設計中有效的抑制諧波信號的比例，是一顆具有強大性能的全數字Class-D閉環功放；可以實現多階諧波的抑制，以及應對電源不穩的情況下穩定輸出，在許多知名品牌高端機型上都有選用，遠超出絕大部分音頻產品的性能需求。
電抗率為4.5%～7 % 濾波電抗器，用于抑制電網中5、7、9次及以上諧波
電抗率為12%～13 % 濾波電抗器，用于抑制電網中3次及以上諧波
因此可以得出結論，為什么有些人會說我補償柜中有電抗器，可還是容易燒，抑制諧波怎么沒作用，關鍵原因是沒有弄明白電抗器的作用，XD1電抗器不帶抑制諧波功能，而為什么經常有人用XD1來代替濾波電抗器，原因就是前者價格低廉，而且名稱相近。
除此之外，在控制算法上，諧波抑制算法的進一步升級，也讓噪音源得到了抑制。而整套電驅系統在車身的懸置，也經過了嚴謹的模態計算與優化。這些針對NVH的協同設計下，蔚來第二代電驅系統的整體噪聲降低了5-15dB。
2、輸出電抗器的作用
輸出電抗器主要作用是補償長線（50-200m）分布電容的影響，并能抑制輸出諧波電流，提高輸出高頻阻抗,有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流,起到保護變頻器,減小設備噪聲的作用。電容器在補償功率的時候，往往會受到諧波電壓和諧波電流的沖擊，造成電容器損壞和功率因數降低，為此，需要在補償的時候進行諧波治理。
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諧波抑制
為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問題，基本思路有兩條：一條是裝設諧波補償裝置來補償諧波，這對各種諧波源都是適用的；另一條是對電力電子裝置本身進行改造，使其不產生諧波，且功率因數可控制為1，這當然只適用于作為主要諧波源的電力電子裝置。
