非正弦电流电路

非正弦电流及其分解

在电路中，出现非正弦电流的原因有两个：

1. 电路本身是线性的，但非正弦电压作用在电路上，

2. 作用在电路上的电压是正弦波，但电路中包含非线性元件。

可能有两种原因。本章仅针对第一点处理电路。在这种情况下，非正弦电压被认为是周期性的。

周期脉冲发生器用于无线电工程、自动化、远程机械的各种设备中。脉冲的形状可以不同：锯齿状、阶梯状、矩形（图 1）。

图 1. 脉冲形状

如果电压曲线在三角傅里叶级数中展开，则在周期性但非正弦电压下线性电路中发生的现象最容易研究：

级数 A0 的第一项称为常数分量或零次谐波，级数的第二项

— 基本或一次谐波和形式的所有其他成员

k>1 称为高次谐波。

如果在表达式 (3.1) 中我们打开和的正弦，那么我们可以移动到另一种形式的级数：

如果函数关于横坐标轴对称，则该级数不包含常量分量。如果函数关于纵坐标轴对称，则该级数不包含正弦。该函数关于原点对称并且不包含余弦。

表中给出了系列扩展的一些示例。 1 并且它们也可在参考文献中找到。

表 1. 傅里叶级数展开

非正弦电流电路的计算

根据模型计算每个谐波的电路。电路的计算次数与作用在电路上的电压中的谐波次数一样多。在这种情况下，有必要考虑一些特征。

需要注意的是，电感元件的电阻随着谐波次数的增加而增加

相反，电容元件减少：

还应考虑到电流的恒定分量不会通过电容器，电感不是它的电阻。

此外，不应忘记不仅在基波处而且在高次谐波处都可能发生的共振现象。

矢量图 可以分别为每个谐波绘制。

根据叠加原理，每个支路的电流可以由各项（零、基波和高次谐波）的总和组成：

总支路电流的有效值可由各次谐波电流的平均值确定：

非正弦电流的有功功率等于各次谐波的有功功率之和：

以下是计算非正弦电流电路的一般示例。所有的电流、电压、电阻都会有两个指标：第一个数字表示支路数，第二个数字表示谐波数。输入电压：

• 永久组成部分

图 2. 电气图

• 主要谐波：

• 三次谐波：

另请阅读： 最常见的交流到直流整流方案