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下面這位老兄，有幾個朋友認識？

讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅裡葉

小編和他也不熟，但是卻學過他的傅裡葉級數變換！

沒錯這個人就是：讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅裡葉，法國著名的數學家，物理學家。

一直以來，在我們的大學專業課本中，“傅裡葉”都保持着極高的出鏡率。圍繞這三個字的一系列名詞，例如傅裡葉變換、傅裡葉積分、傅裡葉級數，傅裡葉分析等等，曾經讓無數人苦不堪言、生不如死，甚至形成了長期的心理陰影。

（1）電力系統中諧波的含義

電力系統對諧波的定義：對周期性非正弦電量(電壓或電流)進行傅立葉級數分解，除了得到與電網基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網基波頻率的分量，我們把除了基波以外的電量稱為諧波。

（基波及其表達式）

（基波及2.3.4次諧波）

（2）諧波的産生

重點：用電環節的諧波是由于電網中整流元器件引起的！！！！

電力系統是由發電、變電、輸配電和用電這四個環節所組成的整體，每個環節均有可能産生諧波。

我們今天抛開發電環節、變電環節和輸配電環節，隻讨論用電環節的諧波産生。

用電環節：用電系統中諧波主要是由非線性負載引起，由于正弦電壓加壓于非線性負載，基波電流發生畸變産生諧波。

主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。

非線性負載是指内含整流設備的負載。在電子線路中，電壓與電流不成線性關系，在負載的投入、運行過程中，電壓和電流的關系是經常變化的。

三次諧波公式：

複合波公式：

（3）非線性設備含義

設備中産生的電流波形是斷續的或突變的，它不是一個可采用線性法則進行運算的連續函數，一般要采用傅裡葉級數來描述它。

例如：

上圖為三相整流回路，整流後的電流波形為階梯方波；右圖是按傅裡葉級數展開後的頻譜，可以看出五次和七次諧波比例很高。

又如：

上圖為單相整流回路，整流後的電流波形為斷續波形，右圖是按傅裡葉級數展開後的頻譜，其中三次諧波比例很高。

（4）三次諧波電流的特殊性

三次諧波電流主要是由單相非線性負載（如熒光燈，節能燈及鎮流器等）産生的。因其頻率的特殊性，三次諧波在電網中性線上産生的後果尤為嚴重。在三相電網中，基波各相的相位差為 120°；而三次諧波相位差為360°。

由下圖可見，各相線内的三次諧波電流在中性線上彙集時，其瞬時值是直接同相相加的，故中性線上的三次諧波電流一般為約為3倍的相線上的三次諧波電流，甚至會大于相線上的基波電流。

（5）消除諧波的方法

1、從源頭上消除諧波。不采用有諧波的裝置或負載，如采用矩陣變頻器、12相以上整流裝置，都可以大大減少或消除諧波。　　2、被動消除諧波。抑制諧波的方法主要有兩種：　　一種是減小的方法，即采用無源濾波器，它是利用L-C諧振特性，形成對某一頻率的低阻抗特性，從而減小流向電網的諧波電流；　　二是讓補償裝置提供反相的諧波電流，以抵消變流器所産生的諧波電流，即有源濾波器。

大神傅裡葉簡介：

1768年3月21日，他生于法國中部奧塞爾的一個平民家庭，他的父親是一個裁縫，母親是一個普通的家庭婦女。

傅裡葉的童年并不算幸福。9歲時，雙親亡故，他變成一個孤兒，被當地的一個主教收養。

1780年，他被教會送入鎮上的軍校就讀，表現出對數學的特殊愛好。他曾經希望參加炮兵或工程兵，但因家庭地位低貧而遭到拒絕。

後來，他希望到巴黎更優越的環境中去從事數學研究。可是，法國大革命爆發，中斷了他的計劃。無奈之下，他于1789年回到家鄉奧塞爾的母校執教。

在大革命期間，傅裡葉以熱心地方事務而知名，而且是一個非常有正義感的人。他替當時恐怖行為的受害者申辯，結果因此被捕入獄。出獄後，他短暫就讀于巴黎師範學校，再次表現出驚人的數學才華。

1795年，當巴黎綜合工科學校成立時，傅裡葉被任命為助教，協助J．L．Lagrange（也就是拉格朗日，相信大家一定不會陌生）和G．Monge（蒙日，也是超級大牛），從事數學教學工作。這一年，他再次因政治原因被捕，後經同事營救獲釋。

拉格朗日 蒙日

1798年，蒙日選派他跟随拿破侖遠征埃及。

在埃及開羅，他擔任埃及研究院的秘書，并從事許多外交活動。這一期間，他仍不斷地進行個人的業餘研究，即數學物理方面的研究。

1801年，傅裡葉回到法國。他希望繼續執教于巴黎綜合工科學校，但因拿破侖賞識他的行政才能，任命他為伊澤爾地區首府格勒諾布爾的高級官員。

由于政聲卓著，1808年，拿破侖授予他男爵稱号。

此後，幾經宦海浮沉，1815年，傅裡葉終于在拿破侖百日王朝的尾期辭去爵位和官職，毅然返回巴黎以圖全力投入學術研究。但是，失業、貧困以及政治名聲的落潮，使得傅裡葉進入了一生中最艱難的時期。

好在昔日同事和學生對他施以援手，為他謀得統計局主管之職，才算維持住了生活。統計局的工作并不繁重，傅裡葉得以繼續從事研究。

1816年，傅裡葉被提名為法國科學院的成員。一開始，路易十八因為懷疑他與拿破侖的關系，拒絕了他的提名。後來，事情得到澄清，傅裡葉于1817年就職科學院，其聲譽随之迅速上升。

傅裡葉的任職得到了當時年事已高的 P．S．M．deLaplace（也就是拉普拉斯）的支持，卻不斷受到 S．D．Poisson（泊松）的反對。事實上，後來兩人之間的恩恩怨怨一直就沒停歇過。

拉普拉斯 泊松

1822年，傅裡葉被選為科學院的終身秘書，這是極有權力的職位。

1827年，他又被選為法蘭西學院院士，還被英國皇家學會選為外國會員。此時，他的個人榮譽達到了巅峰。

傅裡葉一生為人正直，他曾對許多年輕的數學家和科學家給予無私的支持和真摯的鼓勵，從而得到他們的忠誠愛戴，并成為他們的至交好友。

在他幫助過的科學家中，有知名的 H．C．奧斯特（Oersted）、P．G．狄利克雷（Dirichlet）、N．H．阿貝爾（Abel）和 J．C．F．斯圖姆（Sturm）等人。

有一件令人遺憾的事，就是傅裡葉收到伽羅瓦（Galois）的關于群論的論文時，他已病情嚴重而未閱，以緻論文手稿失去下落。

傅裡葉極度癡迷熱學，他甚至認為熱能包治百病。于是，在一個夏天，他關上了家中的門窗，穿上厚厚的衣服，坐在火爐邊，結果，他被活活熱死了。。。死了。。。了。。。

1830年5月16日，傅裡葉卒于法國巴黎。

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