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變頻器諧波治理方案

時間:2019/8/26 13:55:07 來源:上海左力
   1、變頻器諧波產生原理

  實際上不限于通用變頻器258彩票|官网登录,晶閘管供電的直流電動機、無換向器電動機等凡是在電源側有整流回路的258彩票|官网登录,都將產生因其非線性引起的的高次諧波,對通用變頻器的諧波治理就顯得尤為重要。

  在整流回路中258彩票|官网登录,輸入電流的波形為不規則的矩形波,波形按傅立葉級數分解為基波和高次諧波258彩票|官网登录,諧波次數通常為6n±1次高次諧波,其中的高次諧波將干擾輸入供電系統258彩票|官网登录。如果出現電源側電抗充分小、換流重疊角可以忽略強狂258彩票|官网登录,那么n次高次諧波為基波電流的1/n258彩票|官网登录。輸出端諧波產生機理:在逆變輸出回路中,輸出電流信號是受PWM載波信號調制的脈沖波形258彩票|官网登录258彩票|官网登录。輸入端諧波產生機理:變頻器的主電路一般為交-直-交組成,外部輸入380V/50Hz的工頻電源經三相橋路不可控整流成直流電壓,經電容濾波及大功率晶體管開關元件逆變為頻率柯變的交流電壓。對于GTR大功率逆變元件258彩票|官网登录,其PWM的載波頻率為2-3KHz258彩票|官网登录,而IGBT大功率逆變元件的PWM最高載頻可達15KHz258彩票|官网登录。同樣258彩票|官网登录258彩票|官网登录,輸出回路電流信號也分解為只含基波和其他高次諧波258彩票|官网登录。

  2、高次諧波危害

  傳導是指高次諧波按著各自的阻抗分流到電源系統和并聯的負載,對并聯的電氣設備產生干擾258彩票|官网登录;感應耦合是指在傳導的過程中,與變頻器輸出線平行敷設的導線又會產生電磁耦合形成感應干擾258彩票|官网登录;電磁輻射是指變頻器輸出端的高次諧波還會產生輻射作用258彩票|官网登录,對鄰近的無限電及電子設備產生干擾258彩票|官网登录。與一般無線電電磁干擾一樣258彩票|官网登录,變頻器產生的高次諧波通過傳導258彩票|官网登录、電磁輻射和感應耦合三種方式對電源及鄰近用電設備產生諧波污染258彩票|官网登录。高次諧波的危害具體表現在以下幾個方面:

 ?。?)開關設備:由于諧波電流開關設備在啟動瞬間產生很高的電流變化率258彩票|官网登录,使暫態恢復峰值電壓增大258彩票|官网登录,破壞絕緣,還會引起開關跳脫258彩票|官网登录、引起誤動作。

 ?258彩票|官网登录。?)電力電容器:當高次諧波產生時由于頻率增大,電容器阻值抗瞬間減小,涌人大量電流,因而導致過熱、甚至損壞電容器258彩票|官网登录,還有可能發生共振258彩票|官网登录,產生振動和噪聲。

 ?。?)保護電器:電流中含有的諧波會產生額外力矩,改變電器動作特性,引起誤動作258彩票|官网登录,甚至改變其操作特性或燒毀線圈。

 ?。?)感應電動機:電流和電壓諧波同樣使電動機銅損和鐵損增加258彩票|官网登录,溫度升高。同時諧波電流會改變電磁轉矩,產生力矩,使電動機發生周期性轉速變動258彩票|官网登录,影響輸出效率258彩票|官网登录,并發出噪聲。

 ?。?)電力電子設備:電力電子設備通?258彩票|官网登录?烤_電源零交叉原理或電壓波形的形態來控制和操作258彩票|官网登录,若電壓有諧波成分時,零交叉移動258彩票|官网登录、波形改變258彩票|官网登录、以致造成許多誤動作。

 ?258彩票|官网登录。?)計量儀表:計量儀表因為諧波會造成感應盤產生額外轉矩,引起誤差,降低精度258彩票|官网登录,甚至燒毀線圈。

 ?。?)變壓器:電流和電壓諧波將增加變壓器銅損和鐵損,結果使變壓器溫度上升258彩票|官网登录,影響絕緣能力,造成容量裕度減小。諧波還能產生共振及噪聲等。

  另外,高次諧波還會對電腦258彩票|官网登录、通信設備258彩票|官网登录、電視及音響設備、載波遙控設備等產生干擾,使通信中斷258彩票|官网登录,產生雜訊258彩票|官网登录,甚至發生誤動作258彩票|官网登录,另外還會對照明設備產生影響。
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