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一文教你讀懂諧波測(cè)量方法


時(shí)間:2018-05-14 編輯:夏嬋
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如圖 1所示包含諧波的50Hz信號(hào)波形,常規(guī)諧波和諧波模式諧波均能得到正確的諧波含量,并且精度很高。

信號(hào)二:基波頻率50Hz,含2~15的奇次諧波,各次含量同樣均為10%

圖4 50Hz基波2~15奇次含量10%諧波波形

圖5 50Hz基波2~15奇次含量10%常規(guī)諧波分析結(jié)果

圖6 50Hz基波2~15奇次含量10%諧波模式分析結(jié)果

如圖 4所示只包含2~15次的奇次諧波的波形,常規(guī)諧波和諧波模式結(jié)果同樣精確。

信號(hào)三:基波頻率50,含2~15偶次諧波,各次含量均為10%

圖7 50Hz基波2~15偶次含量10%諧波波形

圖8 50Hz基波2~15偶次含量10%常規(guī)諧波分析結(jié)果


圖9 50Hz基波2~15偶次含量10%諧波模式分析結(jié)果

如圖 7所示只包含50Hz基波的2~15次的偶次諧波的波形,受偶次諧波的影響,每個(gè)基波周期多了兩次過零,而且頻率與基波相近,PLL的濾波器亦無法濾除該諧波,因此PLL結(jié)果錯(cuò)誤,導(dǎo)致諧波分析結(jié)果也完全錯(cuò)誤,此時(shí)的常規(guī)諧波分析結(jié)果仍然正確,而且保持了很高的精度。說明常規(guī)諧波可以不受偶次諧波影響,在采樣率和FFT點(diǎn)數(shù)足夠時(shí),具有受被測(cè)信號(hào)影響低的優(yōu)勢(shì)。

信號(hào)四:基波頻率6kHz,含2~15次諧波,各次含量均為10%

圖10 6kHz基波2~15次含量10%諧波波形

圖11 6kHz基波2~15次含量10%常規(guī)諧波分析結(jié)果

圖12 6kHz基波2~15次含量10%諧波模式分析結(jié)果

如圖 10 所示包含6kHz基波的2~15次諧波的波形,由于已經(jīng)超出諧波模式支持的頻率范圍,諧波模式無法測(cè)量,而常規(guī)諧波分析時(shí)使用了200kHz的采樣率,6kHz的15次諧波頻率為90kHz,小于采樣頻率的一半,因此仍然可以精確測(cè)量。

由上實(shí)例看出,非同步采樣拓寬了諧波的分析范圍,在許多同步采樣受到約束的場(chǎng)合可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ),是一種強(qiáng)有力的諧波分析方法。

需要指出的是,雖然以上用例中常規(guī)諧波分析結(jié)果都正確且精度很高,但在諧波模式PLL正確時(shí),諧波模式在高次諧波的穩(wěn)定性和精度會(huì)比常規(guī)諧波高,因?yàn)槌R?guī)諧波在高次諧波的頻率上有累積誤差,且頻譜兩端會(huì)受負(fù)頻率的影響。特別需要注意常規(guī)諧波一個(gè)致命缺點(diǎn)是頻率下限較高(PA5000功率分析儀的常規(guī)諧波支持基波的頻率下限是15Hz),而且需要保證更新周期內(nèi)有足夠的采用點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:諧波測(cè)量 諧波 功率分析儀    瀏覽量:4707

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