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變頻器諧�
閱讀�13397時間�2011-04-07 14:45:50

  變頻�諧波是指由于正弦電壓加壓于非線性負載變頻器,基波電流發(fā)生畸變而產(chǎn)生的諧波。對于一臺變頻器來講,它的輸入端和輸出端都會�(chǎn)生高次諧�,輸入端的諧波還會通過輸入電源線對公用電網(wǎng)�(chǎn)生影響。變頻器本身輸入側是一個非線�整流電路,對電源的波形將有影�,變頻器輸出側電�、電�、非正弦或非完全正弦波含有豐富的諧波�

�(chǎn)生機�

  變頻器的主電路一般為�-�-交組成,外部輸入380V�50Hz的工頻電源經(jīng)三相橋式不可控整流成直流電壓信號,經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開關元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號�

  輸入側產(chǎn)生諧波機理:不限于通用變頻�,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�(chǎn)生因其非線性引起的諧波。在三相橋式整流回路�,輸入電流的波形為矩形波,波形按傅立葉級�(shù)分解為基波和各次諧波,通常含有6n+1(n=l�2�3….)次諧�。其中的高次諧波將干擾輸入供電系�(tǒng)�

  輸出側產(chǎn)生諧波機理:在逆變輸出回路�,輸出電壓和電流均有諧波。對于PWM控制的變頻器,只要是電壓型變頻器,不管是何種PWM控制,其輸出電壓波形為矩形波。其中諧波頻率的高低是與變頻器調制頻率有�,調制頻率低(�1�2KHz),人耳聽得見高次諧波頻率�(chǎn)生的電磁噪聲(尖叫�)。若調制頻率�(如IGBT變頻器可�20KHz),人耳聽不見,但高頻信號是客觀存在。從電壓方波及電流正弦鋸齒波,用傅立葉級�(shù)不難分析出各次諧波的含量。所以,輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其它各次諧波,而高次諧波電流對負載直接干擾。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻�,干擾鄰近電氣設��

危害

  一般來�,變頻器對容量大的電力系�(tǒng)影響不是十分明顯,但是對于系�(tǒng)容量小的系統(tǒng),諧波產(chǎn)生的干擾就不可忽�,它對公用電�(wǎng)是一種污染,客觀的存在對公用電網(wǎng)和其它系�(tǒng)的危害大致有�

 ?�?� 變頻器諧波使公用電網(wǎng)的元件產(chǎn)生了附加的諧波損�,降低了�(fā)�、輸電及用電設備的使用率,大量的三次諧波流過中線時會使線路過熱甚至發(fā)生火��

  �2� 變頻器諧波影響各種電氣元件的正常工作。諧波對電機的影響除引起附加損耗外,還會產(chǎn)生機械振�、噪音和過電�,使電容�、電纜等設備過熱,絕緣老化、壽命縮短以至損��

  �3� 變頻器諧波會引起公用電網(wǎng)局部的并聯(lián)諧振和串�(lián)諧振,從而使諧波放大,這就使上述的危害大大的增�,甚至引起嚴重事��

 ?�?� 變頻器諧波會對臨近的通訊系統(tǒng)�(chǎn)生干�,導致通訊質量降低,甚至信息的丟失,使通訊系統(tǒng)無法正常工作�

特�

  1、變頻器諧波有功功率是由非線性負荷產(chǎn)��

  2、變頻器諧波有功方向與基波有功方向相�,即由用戶端送入電網(wǎng)�

  3、對于變頻器諧波源用戶而言,其計量入口處的總有功將是基波有功和諧波有功之代�(shù)和(實為相減��

  4、非線性負荷在其工作過程中將基波的部分功率轉變成諧波有功,諧波有功將在�(wǎng)絡內流動,并在各輸配電元件和其他設備中產(chǎn)生損耗和干擾�

治理措施

  治理變頻器諧波問�,抑制輻射干擾和供電系統(tǒng)干擾,可采取屏蔽、隔�、接地等技術手��

  1、安裝適�?shù)碾娍�?/FONT>

  在變頻器輸入側與輸出側串接合適的電抗器,吸收諧波和增大電源或負載的阻�,達到抑制諧波的目的,以減少傳輸過程中的電磁輻射� 通過抑制諧波電流,將功率因數(shù)由原來的(0.5-0.6)提高至(0.75-0.85);

  2、電源隔離或安裝隔離變壓�

  將變頻系�(tǒng)的供電電源與其他設備的供電電源相互獨�,或在變頻器和其他用電設備的輸入側安裝隔離變壓器,切斷諧波電��

  3、避免干擾輻�

  電動機和變頻器之間電纜應穿鋼管敷設或用鎧裝電�,并與其他弱電信號在不同的電纜溝分別敷設,避免輻射干��

  4、變頻器正確的接�

  正確的接地既可以使系�(tǒng)有效地抑制外來干�,又能降低設備本身對外界的干�。變頻器使用專用接地�,且用粗短線接地,鄰近其他電器設備的地線必須與變頻器配線分開,使用短�,這樣能有效抑制電流諧波對鄰近設備的輻射干��

  5、縮短線路長�

  縮短線路長度,電源線和信號線單獨敷設,避免交�,不能避免時,必須垂直交�,不能平等敷�,信號線屏蔽層不接到電機或變頻器的地,而應該接到控制線路的公共��

  6、安裝EMI電源濾波�

  當前抑制變頻器諧波的一個重要趨勢是采用EMI電源濾波�,它串聯(lián)或是并聯(lián)于主電路中,實時從補償對象中檢測出變頻器諧波電流,由補償裝置�(chǎn)生一個與該變頻器諧波電流大小相等、方向相反的補償電流,從而使電網(wǎng)電流只含基波電流。EMI電源濾波器能對頻率和幅值都變化的變頻器諧波進行跟蹤補償,其特性不受系�(tǒng)的影�,無諧波放大的危�,因而獲得了廣泛的應��