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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,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,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,輸入電流的波形為不規則的矩形波6号彩票平台,波形按傅立葉級數分解為基波和高次諧波,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。如果出現電源側電抗充分小、換流重疊角可以忽略強狂6号彩票平台6号彩票平台,那么n次高次諧波為基波電流的1/n。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。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6号彩票平台。對于GTR大功率逆變元件,其PWM的載波頻率為2-3KHz,而IGBT大功率逆變元件的PWM最高載頻可達15KHz。同樣,輸出回路電流信號也分解為只含基波和其他高次諧波。

  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6号彩票平台,對并聯的電氣設備產生干擾;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6号彩票平台;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,對鄰近的無限電及電子設備產生干擾。與一般無線電電磁干擾一樣6号彩票平台,變頻器產生的高次諧波通過傳導6号彩票平台、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。高次諧波的危害具體表現在以下幾個方面:

 ?号彩票平台。?)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6号彩票平台,使暫態恢復峰值電壓增大,破壞絕緣6号彩票平台,還會引起開關跳脫、引起誤動作。

 ?。?)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,還有可能發生共振,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6号彩票平台,引起誤動作6号彩票平台,甚至改變其操作特性或燒毀線圈6号彩票平台。

 ?。?)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,溫度升高6号彩票平台。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,影響輸出效率,并發出噪聲。

 ?。?)電力電子設備:電力電子設備通??烤_電源零交叉原理或電壓波形的形態來控制和操作6号彩票平台,若電壓有諧波成分時6号彩票平台,零交叉移動6号彩票平台、波形改變、以致造成許多誤動作。

 ?。?)計量儀表:計量儀表因為諧波會造成感應盤產生額外轉矩6号彩票平台,引起誤差,降低精度,甚至燒毀線圈6号彩票平台。

 ?号彩票平台。?)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6号彩票平台,影響絕緣能力,造成容量裕度減小6号彩票平台6号彩票平台。諧波還能產生共振及噪聲等。

  另外,高次諧波還會對電腦、通信設備6号彩票平台、電視及音響設備、載波遙控設備等產生干擾6号彩票平台,使通信中斷6号彩票平台,產生雜訊,甚至發生誤動作6号彩票平台,另外還會對照明設備產生影響6号彩票平台。
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