Total harmonic distortion

Total harmonic distortion

Total Harmonic Distortion (THD), zu Deutsch etwa „Gesamte harmonische Verzerrung“, ist eine auch im deutschsprachigen Raum gebräuchliche Angabe, um die Größe nichtlinearer Anteile, also der Verzerrungen eines elektrischen oder akustischen Signals zu quantifizieren. Dieses hat Ähnlichkeit mit dem üblichen Klirrfaktor und mit der Verzerrung.

Der THD definiert sich über die Messung der Summe der harmonischen Anteile Ph einer Sinusschwingung, im Verhältnis zur Gesamtleistung der Grundschwingung P1.

Die Angabe kann in % des Verhältnisses der beiden Leistungen erfolgen, also


\mathrm{THD}_% = \sqrt{\frac{P_\mathrm{h}}{P_{1}}} \cdot 100

oder als Verhältnis der Leistungen in dB, also


\mathrm{THD}_\mathrm{dB} = 10 \cdot \log_{10}\left( \frac{P_\mathrm{h}}{P_{1}} \right)

Andere Berechnungen für Amplituden, Spannungen, Ströme, usw. sind gleichwertig. Für ein Spannungssignal z. B. ist das Verhältnis der Effektivwert-Spannungen dem Energie-Verhältnis gleichwertig:


\mathrm{THD} = \frac{\sqrt{{U_2}^2 + {U_3}^2 + {U_4}^2 + \cdots + {U_n}^2}} {U_{1}}\,

In dieser Berechnung bedeutet Un die Effektivwert-Spannung Ueff der Harmonischen n.

Üblich ist auch die Angabe der THD+N, wobei N für Rauschen (noise) steht.

Hier wird die Summe der Störleistungen Pstör = Störleistung der Harmonischen Ph plus Störleistung des Rauschens Prausch mit der Leistung des Gesamtsignals Pges verglichen.


P_\mathrm{ratio} = \frac{P_\mathrm{st\ddot{o}r}}{P_\mathrm{ges}} = \frac{P_\mathrm{h} + P_\mathrm{rausch}}{P_\mathrm{ges}}

Auch hier kann die Angabe in % oder in dB erfolgen, also


\mathrm{THD+N}_% = \sqrt{\frac{ P_\mathrm{st\ddot{o}r}}{P_\mathrm{ges}} } \cdot 100

oder


\mathrm{THD+N}_\mathrm{dB} = 10 \cdot \log_{10}\left( \frac{ P_\mathrm{st\ddot{o}r} }{ P_\mathrm{ges} } \right)

Der THD wird auch bei Elektrischen Energieversorgungsnetzen bestimmt. Elektrische Geräte und vor allem Verbraucher mit Halbleiterelementen (Schaltnetzteil, Wechselrichter, Dimmer mit Phasenanschnittsteuerung usw.) beziehen keine sinusförmige Spannung aus dem Energieversorgungsnetz. Dieses kann auch als Aussendung von Oberschwingungen betrachtet werden, die die Netzspannung verzerren, was zu Störungen bei den Verbrauchern führen kann und die Verluste im Energieversorgungsnetz erhöht. Ein geringer THD der Netzspannung entspricht daher einer guten Spannungsqualität im Netz (reiner 50-Hz-Sinus). Es gilt in Europa die in der Norm EN-61000 definierten Störpegel einzuhalten.

Literatur

Weblinks


Wikimedia Foundation.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Total Harmonic Distortion — (THD) bzw. Gesamte harmonische Verzerrung ist eine Angabe, um die Größe der Anteile, die durch nichtlineare Verzerrungen eines elektrischen oder akustischen Signals entstehen, zu quantifizieren. Diese hat Ähnlichkeit mit dem üblichen Klirrfaktor… …   Deutsch Wikipedia

  • Total harmonic distortion — The total harmonic distortion, or THD, of a signal is a measurement of the harmonic distortion present and is defined as the ratio of the sum of the powers of all harmonic components to the power of the Fundamental frequency.Lesser THD, for… …   Wikipedia

  • Total Harmonic Distortion — Taux de distorsion harmonique Le taux de distorsion harmonique (abrégé THD, total harmonic distortion en anglais) représente la variation d un signal par rapport à une référence. Sommaire 1 Théorie 1.1 THD F 1.2 THD G 2 …   Wikipédia en Français

  • Total Harmonic Distortion —   The measure of closeness in shape between a waveform and it s fundamental component …   Energy terms

  • total harmonic distortion — …   Useful english dictionary

  • Total Harmonic Distorsion — Taux de distorsion harmonique Le taux de distorsion harmonique (abrégé THD, total harmonic distortion en anglais) représente la variation d un signal par rapport à une référence. Sommaire 1 Théorie 1.1 THD F 1.2 THD G 2 …   Wikipédia en Français

  • Distortion — This article is about technology, especially electrical engineering. For other uses, see Distortion (disambiguation). Distort redirects here. For other uses, see Distort (disambiguation). A distortion is the alteration of the original shape (or… …   Wikipedia

  • Distortion power factor — The distortion power factor is used in power electronics to describe how the harmonic distortion of a load current decreases the average power transferred to the load. Distortion power factor is an important factor in the calculation of true… …   Wikipedia

  • Quantum harmonic oscillator — The quantum harmonic oscillator is the quantum mechanical analogue of the classical harmonic oscillator. It is one of the most important model systems in quantum mechanics because an arbitrary potential can be approximated as a harmonic potential …   Wikipedia

  • THD analyzer — Total Harmonic Distortion (THD) Analyzers calculate the total distortion introduced by all the harmonics of the fundamental frequency wave. In most cases THD is the amount that is required to calculate, rather than distortion caused by individual …   Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”