Total harmonic distortion
Total harmonic distortion är ett mått på hur en signals vågfrom avviker från en ideal sinusvåg [1].
THD kan deifnieras på flera olika sätt, då det antigen definieras baserat på totalt effektivvärde (THDr), eller definieras genom grundtonens effektivvärde (THDf).
Ett liknande begrepp är även klirrfaktorn, som kan användas i samma betydelse, ifall THD skrivs som THDr.
Effektivvärde av periodisk signal
[redigera | redigera wikitext]För en ideal sinusformad singal (u) ges effektivvärdet (RMS) genom signalens amplitud (û), så att
Effektivvärdet blir dock annorlunda när singalen (u) är formulerat som en Fourierserie, då signalen även har ett övertonsinnehåll (utöver grundtonen). Effektivvärdet är då det aggregerade effektivvärdet av alla komponenternas effektivvärden, genom
Där varje övertons effektivvärde är utryckt genom samma samband som för grundtonen
THDf, skrivet av fundamentalen
[redigera | redigera wikitext]THD definieras vanligen genom att övertonsinnehållet kan divideras med effektivvärdet av fundamentalen. Det är då skrivet på följande uttryck [2]
vilket omskrivet är
Så att vi kan hitta ett samband mellan totala effektivvärdet och effektivvärdet för grundtonen
THDr, skirvet av totalt effektivvärde
[redigera | redigera wikitext]THD kan även definieras motsvarande klirrfaktorn (THDr). Det skrivs då
Det kan relateras till THDf genom
Tillämpning inom elektroteknik
[redigera | redigera wikitext]THD är användbart för beräkningar av växelström. Ifall ström och spänning inte är idealt sinusformade.
I klassiska uttryck, utan övertonsinnehåll, så ges sambandet mellan skenbar effekt (S) och aktiv effekt (P) av fasvinkeln (cosφ) mellan spänning och ström
detta är därmed endast baserat på vinkeln φ mellan två grundtoner.
Detta kan generaliseras för ett fall med övertoner (i antigen strömmen eller spänningen) med hjälp av THDf
Vilket kan ge ett förenklat samband för övertonsinnehållets påverkan på aktiva effektöverföringen i ett elkraftsystem.
Se även
[redigera | redigera wikitext]Referenser
[redigera | redigera wikitext]- ^ D. G. Holmes & T. A. Lipo (2003). Pulse Width Modulation For Power Converters, principle and practice. Wiley Interscience
- ^ D. G. Holmes & T. A. Lipo (2003). Pulse Width Modulation For Power Converters, principle and practice. Wiley Interscience
- ^ ”Total Harmonic Distortion (THD) and Power Factor Calculation”. Power Quality Blog. 10 maj 2021. https://powerquality.blog/2024/05/07/total-harmonic-distortion-thd-and-power-factor-calculation/. Läst 15 december 2024.
- ^ ”Distortion Factor as a function of total harmonic distortion”. EDN. 20 december 2023. https://www.edn.com/distortion-factor-as-a-function-of-total-harmonic-distortion/. Läst 15 december 2024.