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變頻器諧�
閱讀�13391�(shí)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(fù)載變頻器,基波電流發(fā)生畸變而產(chǎn)生的諧波。對(duì)于一�(tái)變頻器來�,它的輸入端和輸出端都會(huì)�(chǎn)生高次諧�,輸入端的諧波還�(huì)通過輸入電源線對(duì)公用電網(wǎng)�(chǎn)生影響。變頻器本身輸入�(cè)是一�(gè)非線�整流電路,對(duì)電源的波形將有影�,變頻器輸出�(cè)電壓、電流、非正弦或非完全正弦波含有豐富的諧波�

�(chǎn)生機(jī)�

  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(hào),經(jīng)濾波電容濾波及大功率晶體管開�(guān)元件逆變?yōu)轭l率可變的交流信號(hào)�

  輸入�(cè)�(chǎn)生諧波機(jī)理:不限于通用變頻�,晶閘管供電的直流電�(dòng)�(jī)、無換向器電�(dòng)�(jī)等凡是在電源�(cè)有整流回路的,都將產(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(jí)�(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�(cè)�(chǎn)生諧波機(jī)理:在逆變輸出回路中,輸出電壓和電流均有諧�。對(duì)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(diào)制頻率有�(guān),調(diào)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�(diào)制頻率高(如IGBT變頻器可�(dá)20KHz),人耳聽不見,但高頻信號(hào)是客觀存在。從電壓方波及電流正弦鋸齒波,用傅立葉級(jí)�(shù)不難分析出各次諧波的含量。所以,輸出回路電流信號(hào)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(duì)�(fù)載直接干�。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻�,干擾鄰近電氣設(shè)��

危害

  一般來講,變頻器對(duì)容量大的電力系統(tǒng)影響不是十分明顯,但是對(duì)于系�(tǒng)容量小的系統(tǒng),諧波產(chǎn)生的干擾就不可忽�,它�(duì)公用電網(wǎng)是一種污�,客觀的存在對(duì)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)電、輸電及用電�(shè)備的使用�,大量的三次諧波流過中線�(shí)�(huì)使線路過熱甚至發(fā)生火�(zāi)�

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

  �3� 變頻器諧波會(huì)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(yán)重事��

  �4� 變頻器諧波會(huì)�(duì)臨近的通訊系統(tǒng)�(chǎn)生干�,導(dǎo)致通訊�(zhì)量降低,甚至信息的丟�,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(fù)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(duì)于變頻器諧波源用戶而言,其�(jì)量入口處的總有功將是基波有功和諧波有功之代數(shù)和(�(shí)為相減)�

  4、非線性負(fù)荷在其工作過程中將基波的部分功率�(zhuǎn)變成諧波有功,諧波有功將在網(wǎng)�(luò)�(nèi)流動(dòng),并在各輸配電元件和其他�(shè)備中�(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、隔雀接地等技�(shù)手段�

  1、安裝適�(dāng)?shù)碾娍�?/FONT>

  在變頻器輸入�(cè)與輸出側(cè)串接合適的電抗器,吸收諧波和增大電源或負(fù)載的阻抗,達(dá)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�(shè)備的供電電源相互�(dú)�,或在變頻器和其他用電設(shè)備的輸入�(cè)安裝隔離變壓�,切斷諧波電流;

  3、避免干擾輻�

  電動(dòng)�(jī)和變頻器之間電纜�(yīng)穿鋼管敷�(shè)或用鎧裝電纜,并與其他弱電信�(hào)在不同的電纜溝分別敷�(shè),避免輻射干��

  4、變頻器正確的接�

  正確的接地既可以使系�(tǒng)有效地抑制外來干擾,又能降低�(shè)備本身對(duì)外界的干�。變頻器使用專用接地線,且用粗短線接�,鄰近其他電器設(shè)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(duì)鄰近�(shè)備的輻射干擾�

  5、縮短線路長�

  縮短線路長度,電源線和信�(hào)線單�(dú)敷設(shè),避免交�,不能避免時(shí),必須垂直交�,不能平等敷�(shè),信�(hào)線屏蔽層不接到電�(jī)或變頻器的地,而應(yīng)該接到控制線路的公共端;

  6、安裝EMI電源濾波�

  �(dāng)前抑制變頻器諧波的一�(gè)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�,實(shí)�(shí)從補(bǔ)償對(duì)象中檢測出變頻器諧波電流,由�(bǔ)償裝置產(chǎn)生一�(gè)與該變頻器諧波電流大小相�、方向相反的�(bǔ)償電流,從而使電網(wǎng)電流只含基波電流。EMI電源濾波器能�(duì)頻率和幅值都變化的變頻器諧波�(jìn)行跟蹤補(bǔ)�,其特性不受系�(tǒng)的影�,無諧波放大的危�(xiǎn),因而獲得了廣泛的應(yīng)��