谐波分析器是什么仪器 谐波分析器的分析方法有哪些

本文章由注册用户 知无涯 上传提供 评论 发布 纠错/删除 版权声明 0
摘要:谐波分析器是进行谐波分析的仪器,它一般是先通过傅里叶分解,得到各次谐波的值,再分别计算各次谐波的功率参数的,具体的谐波分析方法有两种,分别是同步采样法和同步采样法,两种分析方法各有各的优势,选择时主要是看分析需要来选。下面一起来了解一下谐波分析器是什么仪器以及谐波分析器的分析方法有哪些吧。

一、谐波分析器是什么仪器

简谐运动处理起来是比较简单的,但是很多振动系统的运动却不是简谐的。然而,很多情况下的振动是周期的,任何关于时间的周期函数都能展开成傅立叶级数,即无限多个正弦函数和余弦函数的和表示,我们将这种分析方法称为谐波分析。

在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。通过谐波分析器,可以分析产生的谐波。

谐波分析器,又称谐波分析仪,就是进行谐波分析的仪器,除了谐波(2-63次)外,还可以分析三相不平衡度(负序、正序、零序)、电压波动和闪变、系统频率、电压偏差、功率、功率因数等。

二、谐波分析器的分析方法有哪些

谐波分析器可以对产生的谐波进行分析,一般是先通过傅里叶分解(一般是FFT方式)得到各次谐波的值,再分别计算各次谐波的功率参数。具体主要有两种分析方法:

1、同步采样法

顾名思义,就是使采样频率与基波频率同步改变。该方法从源头上保证数据的采样频率为基波频率的整数倍,如IEC 61000-4-7标准就规定50Hz使用10倍基波采样率,采样数据经离散傅里叶变换即可得到各次谐波分量。同步采样常用硬件PLL实现,需要实时调整采样频率,频率的锁定需要时间,受限于滤波器及相关器件,很难做到很宽的频域,也很难保证频谱特别丰富时的准确性。

2、频率重心法

使用足够高的采样频率(一般大于4倍基波频率)即可满足直接对信号进行采样,将信号的频谱间隔拉开,并且使用更多周期的数据点做离散傅里叶变换,降低频谱泄露的影响。最后根据窗函数的功率谱分布特性,通过频谱的谱峰和次谱峰,找到真正的谱峰频点——即离散频谱的谱峰和次谱峰的重心。通过频率重心法消除了栅栏效应的影响,对各次谐波使用重心法,还得到一个偏离系数,使用该系数配合窗函数功率谱,可求解得到对应频点的相位和幅值等信息。至此,非同步采样法同样得到了各次谐波。受限于窗函数的频谱特性,该法需要用足够高采样率来保证各频率成分的频谱互相影响足够小;而且截断造成的泄漏也不能太大,否则产生的假频率叠加到真实频谱里,导致结果误差更大。

三、谐波分析器分析方法哪种好

1、同步采样法

此方法的精度取决于PLL的准确度,而后期计算简单。PLL中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限,因此在基波频率较高时,同步采样法一般无法支持;同样是滤波器原因,无法很好滤除低偶次谐波,所以低偶次谐波幅值较大时,PLL就无法同步基波采样,谐波分析结果也就完全错误。

2、频率重心法

这一方法不需要额外滤波器,采样器件可工作在支持的最高采样频率,使有效谱线拉开的同时提高了支持的谐波频率范围,而为了消除泄漏的影响,需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。另外,重心法需要使用至少两根谱线,而且受窗函数主瓣宽度限制,频率重心法所能支持的频率下限只能达到频率分辨率的三倍以上。由于频率重心法没有反馈过程,不依赖于信号,模拟电路实现简单,理论上只要采样率和使用的数据点足够,就能得到正确的结果。

综上所述,两种方法各有各的优势,如何选择主要看实际分析需要。

网站提醒和声明
本站为注册用户提供信息存储空间服务,非“MAIGOO编辑”、“MAIGOO榜单研究员”、“MAIGOO文章编辑员”上传提供的文章/文字均是注册用户自主发布上传,不代表本站观点,版权归原作者所有,如有侵权、虚假信息、错误信息或任何问题,请及时联系我们,我们将在第一时间删除或更正。 申请删除>> 纠错>> 投诉侵权>> 网页上相关信息的知识产权归网站方所有(包括但不限于文字、图片、图表、著作权、商标权、为用户提供的商业信息等),非经许可不得抄袭或使用。
提交说明: 快速提交发布>> 查看提交帮助>> 注册登录>>
最新评论
相关推荐
家庭常用医疗器械有哪些 家用医疗保健器械选购攻略
随着社会进步和对生活水平要求的提高,越来越多的人们自我保健意识、健康意识不断加强,家用医疗保健器械走进了千家万户。那么,家庭常用医疗器械有哪些呢?家用医疗保健器械一般包括有护理用具、体检设备、保健理疗器材、康复设备。下面小编就来介绍一下这些家用保健器材和器材选购攻略。
医疗器械 轮椅 ★★★
1.7w+ 138
示波器是时域还是频域 频域示波器可以测时域吗
时域和频域是两个电子学相对的概念,时域是描述数学函数或物理信号对时间的关系,频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系,示波器是测量时域的工具,主要测试信号随时间的变化,现在很多示波器可以做FFT,也可以测频域;测量频域的工具是频谱仪,也称频域示波器,它一般是测频域,在零扫宽模式下也可以测时域。下面一起来了解一下示波器是时域还是频域吧。
装修工具有哪些?工程工具仪器大全
一个做手工或工艺的人,要想把工作完成,做得完善,应该先把工具准备好。因此,作为一个经验丰富的专业师傅,装修工具是必不可少的。那么,常见的装修工具有哪些呢?工程施工中要用到的仪器工具有哪些?下面,小编给大家整理了相关资料,一起来看看了解下吧,希望对你有帮助!
工具/工具耗材 电锤 ★★★★
1w+ 169
谐波分析器是什么仪器 谐波分析器的分析方法有哪些
谐波分析器是进行谐波分析的仪器,它一般是先通过傅里叶分解,得到各次谐波的值,再分别计算各次谐波的功率参数的,具体的谐波分析方法有两种,分别是同步采样法和同步采样法,两种分析方法各有各的优势,选择时主要是看分析需要来选。下面一起来了解一下谐波分析器是什么仪器以及谐波分析器的分析方法有哪些吧。
什么是分析示波器 分析示波器的技术指标有哪些
分析示波器是频域使用的示波器,是一种用途广泛的电子测量仪器,用于在频域里显示输入信号的频谱特性,也叫频域示波器。分析示波器的技术指标主要有频率范围、分辨力、分析谱宽、分析时间、扫频速度、灵敏度、显示方式和假响应等。下面一起来了解一下什么是分析示波器以及分析示波器的技术指标有哪些吧。