ГАрмоники

Откуда такие умные берутся???????

Если на подстанции неравномерно нагружены фазы, то, в результате взаимоиндукции магнитопровода подстанции, напряжения на выходе будут уже несинусоидальными. На осцилографе синусоида превращается в фигуру больше похожую на фигурную скобку расположенную горизонтально.

Как гармоники влияют на индукционные и електронные счетчики эл.эн???
Возможно ли что из-за гармоник 100В счетчик считает больше?

1. Плохие контакты часто обладают свойствами полупроводника. Это наиболее выраженные нелинейные элементы.
Даже если плохой контакт одинаково проводит как положительную, так и отрицательную полуволну, всё равно падение напряжение на нём при прохождении максимума тока оказывается выше за счёт разогрева точки контакта (и повышения его сопротивления). Не подчинение закону Ома (в данном случае - в виде U = IR) - и есть нелинейность.
2. Начиная от выключателей и контакторов, коммутирующих большую нагрузку, и до всяких импульсных блоков питания, зажигания газоразрядных ламп и частотных преобразователей с плохими сетевыми фильтрами или вообще без них.
3. Наводки от атмосферного электричества на ВЛ.
Возможно, если генератор с числом пар полюсов более одной имеет некоторую неравномерность в смещении статорных обмоток, за один оборот вала возможно "дрожание" фаз B и C относительно A. Это тоже вносит гармоники.

В любом деле, на мой взгляд, нужно представлять прежде всего природу явления. Если я представлю природу явления, то смогу найти инструмент для описания этого явления, но не наоборот))). А нас начинают учить на мой взгляд не верно. Нам плохо объясняют природу явления и сразу уделяют большое внимание инструменту. Теорема Фурье- это инструмент. Я долго не мог понять природу явления и глядя на ряд гармонических составляющих ничего не понимал)).
Попробую объяснить свое представление природы гармоник.
Гармоник - не существует. Гармоники- есть математическая абстракция. Гармоники существуют только на бумаге. В жизни, в каждый момент времени между двумя точками существует обыкновенное напряжение. Форма этого напряжения может быть похожа на синусоиду, может и нет. Вот в принципе и все, что существует в реальном мире))). Форма этого напряжения может быть искажена (о причинах искажения здесь говорилось). Встает вопрос, как рассчитать токи и напряжения в элементах электрической схемы, если форма напряжения не синусоидальна? Ведь от формы напряжения зависят сопротивления реактивных элементов, индукция трансформаторов, работа двигателей и пр. Именно этот вопрос заставил придумать разложение несимметричной формы кривой напряжения на сумму симметричных составляющих, отличающихся друг от друга частотой и амплитудой. Рассчитывая токи и напряжения для каждой составляющей в отдельности (а считать-то теперь можно, так как гармоники - идеальные синусоиды) а потом суммировав результат, мы будем иметь картинку токов и напряжений на элементах схемы при действии несинусоидального напряжения. Только и всего. Тоесть гармоники нужны для расчета электрических схем. В природе их нет. Сбивают с толка следующие выражения, которые часто встречаются:"...На этом участке будут протекать токи третьей гармоники..." или " Здесь действуют напряжения четных гармоник...". Так вот это все математическая абстракция. Подключив осциллограф к участку цепи где ".. протекают токи третьей гармоники.." я никогда не увижу эту третью гармонику , а увижу некоторое не синусоидальное напряжение.

Хотите совсем "заплести извилины"? Вот ссылочка на форум радиоэлектроники. По моему мнению - интересно почитать.
http://forum.cxem.net/index.php?act=Print&...=14&t=29142

Я рад, что меньшие наши братья радиоэлектроники примерно, также объясняют природу гармоник

Отнюдь. С точки зрения радиоэлектроники, гармоники из общей цепи легко выделяются с помощью полосовых фильтров, "отсасываются" режекторными, в зависимости от того полезны они или вредны.
Существуют даже радиоприёмники на одном транзисторе по рефлексной схеме, когда сначала транзистором усиливается ток высокой частоты, подаётся на детектор, а с него продетектированный сигнал возвращается на вход того же каскада и усиливается для работы на нагрузку. И одно другому совсем не мешает.

Да есть такое дело, из сложного сигнала можно выделять постоянные составляющие, переменные составляющие на различных частотах. Но во-первых, выделеные сигналы не будут похожи на гармоники (гармоники - идеалные синусоиды, отличающиеся частотой и амплитудой). Выделеные с помошью фильтров сигналы совсем не обязательно будут синусоидальными, ведь так?

Добрый день.
Естественно, сигнал, выделенный полосовым фильтром представляет собой ту часть спектра исходного сигнала, которая определяется полосой пропускания данного фильтра, да плюс к тому ещё и с учетом фазовых искажений от ФЧХ фильтра.

Добрый вечер.


Ну, а куда подверстать такое явление- если вместо указанного осциллографа подключить в ту же точку схемы спектроанализатор, то мы со всей очевидностью узрим эти самые несуществующие гармоники, правда выражены они будут в виде вертикальных отрезков на экране прибора, пропорциональных энергии каждой гармоники. Можно ещё изменить эксперимент: вместо спектроанализатора применить аналогичным образом селективный вольтметр, к выходу которого подключить тот самый осциллограф. Уверяю Вас, мы увидим все эти «математические абстракции» в чистом (гармоническом) виде , естественно с потерей фазы из-за работы блока синхронизации осциллографа.

К сожалению я не знаю что такое селективный вольтметр, расскажите если не сложно. Вопрос по спектроанализатору считаю не совсем корректным. Спектроанализатор проводит анализ сигнала цифровым методом. Результат своего анализа обрабатывает своим програмным обеспечением и соответственно после такой обработки результаты анализа может представить в любом виде, может нарисовать гармоники (которые сам посчитает и сам построит), может мультик показать, короче как запрограмирован, так и покажет.
Я утверждаю, что гармоник мы не увидим никогда. При этом имею в виду АНАЛОГОВЫЕ измерения, без математической обработки результата! Математическая обработка результата представляет собой совокупность неких входных величин и РАСЧЕТНЫХ величин. Так вот, в жизни и в проводах ))), нет расчетных величин (если можно так выразится), в проводах течет реальный ток, форму которого можно увидеть если подключить осцилограф. И этот же ток может быть мне представлен на экране анализатора в виде прямой выражающей ДЕЙСТВУЮЩЕЕ значение этого тока. Ведь данный факт не говорит о том, что ток имеет форму прямой? Это просто математическая обработка сигнала. Давайте отъделять мух от котлет.
Расскажите каким образом мы можем разложить не синусоидальный сигнал на множество идеальных синусоид отличающихся по частоте и амплитуде друг от друга, не проводя при это математических вычислений? Если такое возможно, то я не прав в своих утверждениях.

Доброе утро.
2Коот.

С удовольствием отвечу на Ваше сообщение, если можно, то уже совсем к ночи- сильно прижали на службе и надо убегать .

Нельзя.

Селективный вольтметр, на входе которого стоит аналоговый перестраиваемый фильтр. Плавно вращая колёсико, мы обнаруживаем, что стрелочка отклоняется не только на 50 Гц, но и на 100, 150 и т.д., если синусоида отличается от идеала.
Чисто аналоговый прибор. Результаты получаем в абсолютных величинах, которые с помощью сложного математического аппарата, именуемого "деление", преобразуем в проценты.

Аналоговый спектроанализатор представляет собой несколько (по количеству гармоник) селективных вольтметров, настроенных на гармоники. Первую гармонику входным аттенюатором ставим на 100%, на шкалах остальных вольтметров видим величину гармоник.




Вот, приходи, кума, любоваться на осциллограмму: седьмая гармоника в количестве 6% отчетливо видна на синусоиде 50 Гц - семь горбиков поменьше на большой горбаноиде ...

Roman_D, я не понял ваш рисунок. Прошу ткнуть меня носом и объяснить подробнее если можно.

Из чего видно, что на рисунке есть 7-я гармоника? Откуда цифра - 6%?, где изображена синусоида 50Гц? (у вас пол-периода длится примерно 18мсек, в то время как пол-периода при 50Гц- 10мсек), где семь горбиков поменьше на большой горбоноиде?

Попробую тоже чуть порисовать. Как сказал Roman_D, селективный вольтметр это вольтметр с аналоговым фильтром на входе. Как работает аналоговый фильтр мы знаем. Предлагается включить фильтр высокой частоты на сигнал, который я нарисовал. Тогда конденсатор высокочастотного фильтра будет разряжатся и заряжатся на участке Т1, так как для этого есть условия в исследуемом сигнале (см. форму сигнала). В оставшуюся часть времени до окончания периода (время Т2-Т1) кондесатор фильтра работать практически не будет (не та частота настройки фильтра (см. форму сигнала). При этом мы имеем, что форма выходного сигнала фильтра определяется формой исследуемого сигнала. Также можно сказать что и период выходного сигнала фильтра будет определятся формой исследуемого сигнала (в нашем случае это время Т1). Так откуда же возьмется красивая синусоида на выходе фильтра? Такая как приведенные ниже гармоники?

Первое уточнение: не фильтр ВЧ, а полосовой фильтр - "дырка" с полосой несколько герц. Чем уже, тем лучше Синхронный детектор тоже подойдет.

примеры осциллограм с таблицей гармоник (фазное и линейное напряжение).








Частота написана сверху.
Если внимательно присмотреться, последнее деление меньше; период - 20 мсек.

Ооо, спасибо прочитал и даже понял. В продолжение темы чем и как их меряют, и реально ли измерять их дома или на ПС т.п.

Добрый вечер.


Ну, вот, дело к ночи, и все подробности теории спектрального анализа будут выглядеть ещё ужаснее . Но это Ваше категоричное "Нельзя" меня останавливает. Это что, серьезно- тогда не смею надоедать, или шутка? У меня после сегодня что-то стало заедать чувство юмора- я действительно убегал с утра на вздрючку к руководству, и процесс затянулся до настоящего времени.

Спасибо, Roman_D, что поддерживаете фундаментальную теорию спектрального анализа, пока меня не допустили на площадку .

Сообщение отредактировал Victor195002 - 11.4.2008, 1:15

Victor195002, у вас такой смелый заяц на аватаре! А вы чувства юмора теряете! (чувствуете связь). Вы сказали "отвечу, если можно вечером", я сказал "нельзя" имея в виду, что нужно сейчас отвечать. Шутка, конечно.
"Фундаментальную теорию спектрального анализа" я тоже поддерживаю. Не знаю что это такое, но не поддерживать штуку которая так называется, как-то опасно.

Roman_D, Спасибо за пояснения. Что мы имеем из вашего рисунка. На вашем рисунке не изображены гармоники, я правильно понял? Гармоники посчитаны и представлены в таблице и на графике в виде прямых. Тогда что вы хотели сказать приводя этот рисунок в данной теме?. На рисунке изображен исследуемый сигнал, а рядом изображены посчитанные гармоники. Все верно? Никто не будет спорить о том, что гармоники можно посчитать. Я в свое время, тоже их считал, раз я считал, то и "Ресурс" и "ИВК Омь" и прочие анализаторы смогут))). Ведь мы-то в данной теме обсуждаем природу гармоник. А не то, можно ли их посчитать или нет.
Давайте для ясности еще раз сформулируем то, что же мы обсуждаем здесь.
1.Я утверждаю, что гармоники есть математическая абстракция. Также утверждаю, что гармоник не существует в реальности. т.е. сигналы формы гармоник (см рис. сообщения 36) не существуют в исследуемых сигналах. Используя аналоговые преобразователи (без математической обработки) мы не сможем выделить гармоники из исследуемого сигнала (просто потому, что их не существует).
2.Victor195002 говрит, что подключив селективный вольтметр и осциллограф к исследуемому сигналу, мы увидим гармоники- с этим я не согласен, и даю объяснения несогласию в сообщении 36.
Давайте придерживаться темы обсуждения.

ПэЭс
Roman_D, на вашем рисунке с изображением исследуемого сигнала, внизу указана цена деления по времени- 3мсек. Полпериода на вашем рисунке занимает примерно 6 делений, отсюда длительность полупериода 3*6=18мсек. Длительность полупериода при 50Гц-10мсек. Ваша частота оч. похожа на частоту 25Гц, хотя в верху на рисунке написано 50? Может я не правильно понял 3мсек?