
【電】 even harmonic
【計】 even; even number
【化】 harmonic (wave)
在電子工程和信號處理領域,偶數諧波(Even Harmonics) 指頻率為基波頻率偶數倍的周期性信號分量。其核心定義與特性如下:
若基波頻率為 (f_0),則偶數諧波頻率為:
$$ f_n = 2k cdot f_0 quad (k=1,2,3,cdots) $$ 例如二次諧波((2f_0))、四次諧波((4f_0))。
對稱性要求
偶數諧波在理想對稱波形(如純正弦波)中不存在,僅當信號具有非對稱失真時産生。例如:
(來源:IEEE Std 115-2019《電力系統諧波測量指南》)
與奇次諧波的對比
類型 | 頻率關系 | 典型應用場景 |
---|---|---|
奇次諧波 | ((2k-1)f_0) | 三相整流器、變頻器 |
偶數諧波 | (2k cdot f_0) | 單相半波整流、直流偏磁系統 |
偶數諧波可導緻中性線過載(如三次諧波疊加),增加變壓器鐵損(來源:國際電工委員會IEC 61000-3-2标準)。
通過傅裡葉變換(FFT)分析頻譜,偶數諧波幅值超标常指示設備不對稱故障(來源:美國能源部《電力質量監測手冊》)。
權威參考來源:
- IEEE Power & Energy Society. Harmonics in Power Systems. IEEE PES資源庫
- International Electrotechnical Commission. IEC 61000-3-2: Electromagnetic Compatibility. IEC标準庫
- 清華大學電機系. 《電力系統諧波分析與抑制》. 高等教育出版社, 2020.
諧波是周期性非正弦信號經傅裡葉分解後産生的頻率為基波整數倍的正弦波分量。其中,偶數諧波(偶次諧波)特指頻率為基波偶數倍的諧波,如2次(2倍基頻)、4次(4倍基頻)等分量。以下是詳細說明:
數學基礎
任何周期性波形均可分解為基波(頻率$f$)與諧波($n times f$,$n$為整數)的組合。當$n$為偶數時,稱為偶次諧波;$n$為奇數則為奇次諧波。
典型示例
若基波頻率為50Hz,則:
偶次諧波主要由非線性負載引起,例如:
三相系統中的特殊性
在平衡的三相系統中,偶次諧波因相位對稱性會被抵消,含量較低。但若系統發生諧振,可能被放大。
危害性對比
如需更完整的分類或技術标準,可參考電力行業相關規範(如IEEE 519)。
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