電気回路における高調波とは何ですか?

電気回路における高調波:簡単な説明

回路内の理想的な電流を表す、滑らかで流れる完璧な正弦波を想像してください。ここで、その波が歪み、滑らかな表面に凹凸やぐらつきが現れると想像してください。この凹凸やぐらつきは高調波です。 。

より技術的な内訳は次のとおりです。

高調波とは何ですか?

* 非正弦波形: 高調波とは周波数です。 これは信号の基本周波数の倍数です。

* 歪み: これらは、電気回路内の電流または電圧の波形が完全な正弦波から逸脱したときに発生します。

* 基本関数の倍数: たとえば、基本周波数が 60 Hz (米国の AC 電力の標準周波数) の場合、2 次高調波は 120 Hz、3 次高調波は 180 Hz などとなります。

高調波はなぜ発生するのですか?

* 非線形荷重: コンピューター、テレビ、蛍光灯などのデバイスは非正弦波状に電流を流し、高調波を生成します。

* パワー エレクトロニクス: 可変速ドライブやスイッチング電源などのデバイスは高調波を発生する可能性があります。

* 波形の歪み: AC 電圧または電流波形に歪みがあると、高調波が発生する可能性があります。

高調波の影響は何ですか?

* 暖房の強化: 高調波により、機器やケーブルの発熱が増加する可能性があります。

* 機器の故障: 高調波は敏感な機器の適切な動作を妨げ、誤動作を引き起こす可能性があります。

* 消費電力の増加: 高調波は全体の電力消費量の増加につながる可能性があります。

* 電圧歪み: 高調波によって電圧波形が歪み、電圧レギュレーションに問題が生じる可能性があります。

* 干渉: 高調波は通信システムや他の電子機器に干渉する可能性があります。

高調波を軽減する方法:

* フィルタリング: 高調波フィルタを使用すると、電力システムから高調波を除去できます。

* アクティブ高調波キャンセル: アクティブデバイスを使用して高調波を打ち消すことができます。

* 負荷分散: 電力システムの負荷のバランスを取ると、高調波を減らすことができます。

* 正弦波デバイスの使用: 本質的に正弦波電流引き込みを備えた機器を選択すると、高調波の発生が最小限に抑えられます。

要約:

高調波は電気システムにとって歓迎されないゲストです。これらは、機器の誤動作からエネルギー消費の増加に至るまで、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。高調波とその影響を理解することは、健全で効率的な電気システムを維持するために重要です。