间谐波

正弦波分量的频率是原交流信号的频率的非整数倍

对周期交流量进行频域分解，得到频率不等于基波频率整数倍的分量。

定义

英文（inter-harmonics）

间谐波是指非基波频率整数倍的谐波。也称分数次谐波或分数谐波。

简介

随着电力电子元件等非线性设备在电力系统中的广泛应用，由此而产生的谐波对电网的污染也越来越严重。谐波问题已引起广泛关注。通常的谐波一般指频率为工频（基波频率）整数倍的成分，而对非整数倍基波频率的成分则称之为间谐波。

产生

间谐波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷所引起，所有非线性的波动负荷，如电弧焊、电焊机、各种变频调速装置、同步串级调速装置及感应电动机等均为间谐波波源，电力载波信号也是一种间谐波。

在各种电压等级供电网中都可能出现间谐波。间谐波源主要有静止频率变换器，循环换流器，感应电机和电弧设备等。

危害

间谐波源的特点是放大电压闪变和干扰，影响电视机画面，造成感应电动机振动及异常。对于由电容、电感和电阻构成的无源滤波器电路，间谐波可能会被放大，严重时会使滤波器因谐波过载而不能正常运行，甚至造成损坏。间谐波的影响和危害等同整数次谐波电压的影响和危害。

分析

通常的谐波测量仪器使用傅立叶变换的方法进行谐波分析，而傅立叶变换的前提是假定所有的周期波形都是相同的，从这个角度讲，傅立叶变换只适用于整数次谐波的分析。

对于包含间谐波的信号，每个相邻周期（基波周期）的信号可能不同，也就是说，信号是变化的，当变化满足一定的规律时，比如说，每N个基波周期变化重复一次。我们可以将N个基波周期视为一个周期，这样，信号就是周期信号了。对该周期信号取N个基波周期进行傅里叶变换，可以得到下述表达式：

其中：

当bm≥0时，

当bm<0时，

ω1为基波角频率，ω1=2πf1，f1为基波频率，T1=1/f1为基波周期。

Tw为傅里叶时间窗的宽度（持续时间），Tw=NT1。

c0为直流分量。

cm为频率fm=mf1/N的正弦分量的幅值。当m/N为整数时，该正弦分量为称为谐波，当当m/N为非整数时，该正弦分量称为分数次谐波，也就是间谐波。

WP4000变频功率分析仪可以对傅里叶时间窗的基波周期数进行选择，当对应的N较大时，可以准确测量间谐波。N越大，可分析的间谐波的频率越低。

限值

IEC61000-3-6对间谐波的发射水平做出了明确的说明，如间谐波电压水平应低于邻近谐波水平，并规定为（0.5%～1%）UN。我国根据IEC的相关标准于2009-09-30发布了《电能质量公用电网间谐波》国家标准，于2010-06-01开始实施。该规定对间谐波的含量、测量方法和测量仪器的精度做了相关规定。

区别

除了直流信号之外，不是纯正正弦波的信号，均含有谐波。对于严格周期信号，不包含分谐波和间谐波，将信号进行傅里叶变换，可以分解为直流分量和各种不同频率、不同幅值的正弦波。这些正弦波中，频率最低的正弦波称为基波，其它正弦波称为谐波，所有谐波的频率均为基波频率的整数倍。然而，上述情况仅仅在理想情况下存在，原因是任何信号，不可能严格的重复出现。实际测量分析时，往往处理的是“准周期信号”，比如说电网的电压信号，我们都认为其频率是50Hz，并且，这种认为是可以接受的。对这种信号进行分析，除了包含上述的基波和谐波之外，还有另外一些信号成分，这些信号分量的频率不是基波的整数倍的信号分量，为了区别于谐波，我们称其为间谐波。间谐波的频率与基波频率之比，称为间谐波次数，间隙波次数不是整数，一般记为m。当m<1时，这样的间谐波就称为分谐波。

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