一THD（總諧波失真）概述

　　THD是英文Total Harmonic Distortion的縮寫，意為總諧波失真。

　　電學(xué)中，諧波是相對(duì)于基波而言的，一個(gè)頻率為f1的正弦電壓信號(hào)，施加在諸如整流器等非線性設(shè)備上，其電流信號(hào)發(fā)生失真，不再是純正的正弦波。而是相當(dāng)于頻率為f1的正弦波（基波）與若干頻率為f1的整數(shù)倍的正弦波（諧波）的疊加。這里的諧波，是引起電流信號(hào)失真的原因，這種現(xiàn)象，我們稱為諧波失真。總諧波失真（THD）用于所有諧波引起的波形失真的程度。

　　圖1為六脈整流變頻器的輸入電壓和電流波形，上方波形窗口中的電壓波形為純正的正弦波，而下方波形窗口中顯示的電流波形已經(jīng)發(fā)生了嚴(yán)重的諧波失真。諧波失真由非線性器件二極管導(dǎo)致，由于一個(gè)周波中，二極管開通6次，所以呈現(xiàn)六個(gè)脈沖波。

　　圖1.六脈整流變頻器輸入電流的發(fā)生嚴(yán)重的諧波失真

二THD（總諧波失真）的定義

　　不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)THD的定義不盡不同。

1、《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量儀器導(dǎo)則》中，對(duì)THD的定義如下：

　　THD：不大于某特定階數(shù)H的所有諧波分量有效值與基波分量有效值比值的方和根；

　　

　　符號(hào)G表示諧波分量的有效值，它將按要求在表示電流時(shí)被I代替，在表示電壓時(shí)被U代替，H的值在與限制有關(guān)的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中給出。按照上述定義，THD不包含間諧波，并且，有一固定的諧波上限。

2、《GB/T12668.2-2002調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng) 一般要求 低壓交流變頻電氣傳動(dòng)系統(tǒng)額定值的規(guī)定》對(duì)THD定義如下：

　　

　　上式中，Q為總有效值，Q1為基波有效值，可代表電壓或電流，按照上述定義，THD包含間諧波和直流分量。

 

三THD（總諧波失真）的測(cè)量

　　從總諧波失真的計(jì)算公式可知，總諧波失真的數(shù)值與諧波次數(shù)的上限值H密切相關(guān)。一般的諧波測(cè)量設(shè)備如諧波分析儀等，大多適用于電網(wǎng)諧波測(cè)量，其上限值通常在40次以內(nèi)。

　　對(duì)于變頻器等包含較高次諧波的諧波發(fā)射設(shè)備，測(cè)量總諧波失真需要采用可以測(cè)量更高次諧波的專用諧波檢測(cè)儀器如：變頻功率分析儀。此外，對(duì)于高電壓、大電流系統(tǒng)，還需注意所用的傳感器具有必要的帶寬如：變頻功率傳感器。

 

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