
【电】 even harmonic
【计】 even; even number
【化】 harmonic (wave)
在电子工程和信号处理领域,偶数谐波(Even Harmonics) 指频率为基波频率偶数倍的周期性信号分量。其核心定义与特性如下:
若基波频率为 (f_0),则偶数谐波频率为:
$$ f_n = 2k cdot f_0 quad (k=1,2,3,cdots) $$ 例如二次谐波((2f_0))、四次谐波((4f_0))。
对称性要求
偶数谐波在理想对称波形(如纯正弦波)中不存在,仅当信号具有非对称失真时产生。例如:
(来源:IEEE Std 115-2019《电力系统谐波测量指南》)
与奇次谐波的对比
类型 | 频率关系 | 典型应用场景 |
---|---|---|
奇次谐波 | ((2k-1)f_0) | 三相整流器、变频器 |
偶数谐波 | (2k cdot f_0) | 单相半波整流、直流偏磁系统 |
偶数谐波可导致中性线过载(如三次谐波叠加),增加变压器铁损(来源:国际电工委员会IEC 61000-3-2标准)。
通过傅里叶变换(FFT)分析频谱,偶数谐波幅值超标常指示设备不对称故障(来源:美国能源部《电力质量监测手册》)。
权威参考来源:
- IEEE Power & Energy Society. Harmonics in Power Systems. IEEE PES资源库
- International Electrotechnical Commission. IEC 61000-3-2: Electromagnetic Compatibility. IEC标准库
- 清华大学电机系. 《电力系统谐波分析与抑制》. 高等教育出版社, 2020.
谐波是周期性非正弦信号经傅里叶分解后产生的频率为基波整数倍的正弦波分量。其中,偶数谐波(偶次谐波)特指频率为基波偶数倍的谐波,如2次(2倍基频)、4次(4倍基频)等分量。以下是详细说明:
数学基础
任何周期性波形均可分解为基波(频率$f$)与谐波($n times f$,$n$为整数)的组合。当$n$为偶数时,称为偶次谐波;$n$为奇数则为奇次谐波。
典型示例
若基波频率为50Hz,则:
偶次谐波主要由非线性负载引起,例如:
三相系统中的特殊性
在平衡的三相系统中,偶次谐波因相位对称性会被抵消,含量较低。但若系统发生谐振,可能被放大。
危害性对比
如需更完整的分类或技术标准,可参考电力行业相关规范(如IEEE 519)。
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