[科普中国]-偶次谐波

额定频率为基波频率偶数倍的谐波分量，称为偶次谐波。谐波产生的原因是由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

定义谐波：谐波是一个数学或物理学概念，是指周期函数或周期性的波形中能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。1

基波：周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。1

其展开式中，常数表达的部分称为直流分量，最小正周期等于原函数的周期的部分称为基波或一次谐波，最小正周期的若干倍等于原函数的周期的部分称为高次谐波。因此高次谐波的频率必然也等于基波的频率的若干倍。1

偶次谐波：额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”。不管几次谐波，它们都是正弦波。1

应用举例钢琴调音看过钢琴调音的都知道钢琴是等音高键盘琴,即每个音的音高固定。使用时间长后，可能琴弦有松动，声音要发生变化，所以每半年要校一次琴。校琴师用一标准音叉，即660HZ的音叉与“A音”进行共振，就是首先用音叉调准A音，作为基音。然后用这个A音来调上一个八度或下一个八度的A音。两者之间的频率就是1320HZ或330的关系。即偶次谐波。琴师只用耳朵来听二个音是否一致和好听，来判断上下八度是否调准了。通过反复AB对两个音，只要有杂音，则没准；声音醇和、清晰则准了。然后再找出两个八度中的12平均律，作为一组基音，以此类推调准钢琴上的88个琴键。所以调琴全靠听力，当听出最好的音后，就是偶次谐波。当弹琴时，如果弹错半个音，也会觉得难听，因为它与原音比，声音频率不是2倍关系。2

把延音踏板采到，弹一个音，则可听出有丰富的共鸣音。如果只有一个频率的音发出，那么就不叫钢琴了，声音是单薄和枯燥乏味，一点感觉都没有。2

所以适当有点偶次谐波，并不叫“失真”，只能使音色更丰富。不同的器材，产生的谐波区别，以及其衰减量的不同，则产生了不同的音色。这也是发烧友津津乐道、讨论最多的话题。2

励磁涌流判别一种新的励磁涌流判别方法，该方法计算简单，判据特征量稳定，判断可靠。在利用电抗互感器对电流进行传变后，变压器内部故障时差流基本上不含谐波，而涌流时差流总是程度不同的含有偶次谐波。建立应用偶镒谐波方法的涌流制动判据，通过动模实验，据此原理的变压器差动保护装置已安全投入到现场运行，进行偶次谐波的变压器励磁涌流判别。3

偶次谐波危害偶次谐波含量在国家标准以内一般是不具危害的。如果偶次谐波含量很高，那么它的危害大于奇次谐波的危害。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除，所以危害很小。只有系统中产生谐振才会将偶次谐波放大。1

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所