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变频器谐波产生的原因及处理方法

发布时间:2016-02-26  阅读:2190次
关键词: 变频器谐波 变频器 摘要:本文对变频器谐波产生的原因进行了分析和总结,并提出了相应的处理方法。
 

变频器谐波产生的原因及处理方法


 

 
  • 关键词:  
  • 摘要:本文对变频器谐波(bo)产(chan)生的原因进行了(le)分析和总结(jie),并提(ti)出(chu)了(le)相应的处理方(fang)法(fa)。

 

 

  变频器谐波谐波产生(sheng)的原(yuan)因从结构上(shang)看,可分为直接变(bian)频和间接变(bian)频两大

类。间(jian)(jian)接(jie)(jie)变(bian)频(pin)(pin)(pin)将工频(pin)(pin)(pin)电流通过整流器(qi)变(bian)成直(zhi)(zhi)流,然后再经(jing)过逆变(bian)器(qi)将直(zhi)(zhi)流换(huan)成可(ke)(ke)控频(pin)(pin)(pin)率的交(jiao)(jiao)流。直(zhi)(zhi)接(jie)(jie)变(bian)频(pin)(pin)(pin)器(qi)则将工频(pin)(pin)(pin)交(jiao)(jiao)流变(bian)换(huan)成可(ke)(ke)控频(pin)(pin)(pin)率的交(jiao)(jiao)流,没(mei)有中间(jian)(jian)环节。它的每相都是一个两相晶闸管整流装(zhuang)置(zhi)反(fan)并联(lian)的可(ke)(ke)逆线路(lu)。正(zheng)反(fan)两组(zu)按一定周期相互切换(huan),在负荷上就获得了交(jiao)(jiao)变(bian)输(shu)出电压(ya),其幅值决定于(yu)各整流装(zhuang)置(zhi)的控制(zhi)角(jiao),频(pin)(pin)(pin)率决定于(yu)两相整流装(zhuang)置(zhi)的切换(huan)频(pin)(pin)(pin)率。目(mu)前(qian)应用较多(duo)的还是间(jian)(jian)接(jie)(jie)变(bian)频(pin)(pin)(pin)器(qi)。间(jian)(jian)接(jie)(jie)变(bian)频(pin)(pin)(pin)器(qi)有三种(zhong)不(bu)同的结(jie)构形(xing)式:

(1)用(yong)可控(kong)整流器变(bian)(bian)压(ya),用(yong)逆变(bian)(bian)器变(bian)(bian)频,调(diao)压(ya)调(diao)频分别是(shi)在两个环节上(shang)进(jin)行,两者要在控(kong)制(zhi)电路上(shang)协调(diao)配合。

(2)用不控整流(liu)器(qi)(qi)整流(liu)斩波器(qi)(qi)变压|滨州变频器(qi)(qi)维修、逆变器(qi)(qi)变频,这种变频器(qi)(qi)整流(liu)环节用斩波器(qi)(qi),用脉宽调压。

(3)用不控整流(liu)器(qi)整流(liu),PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)逆变器(qi)同(tong)(tong)时变频,这种(zhong)变频器(qi)只(zhi)有采用可控关(guan)断的(de)(de)(de)全控式器(qi)件(jian)(加绝缘栅双极晶(jing)休管IGBT等(deng))输(shu)出波(bo)形才会非(fei)常逼(bi)真的(de)(de)(de)正弦(xian)波(bo)。无论是哪(na)一种(zhong)的(de)(de)(de)变频器(qi),都大量使用了晶(jing)闸管等(deng)非(fei)线性电(dian)(dian)力(li)电(dian)(dian)子元件(jian)。不管采用哪(na)种(zhong)整流(liu)方(fang)式,变频器(qi)从(cong)电(dian)(dian)网(wang)中吸取能(neng)量的(de)(de)(de)方(fang)式均不是连续的(de)(de)(de)正弦(xian)波(bo),而是以(yi)脉动(dong)的(de)(de)(de)断续方(fang)式向电(dian)(dian)网(wang)索取电(dian)(dian)流(liu),这种(zhong)脉动(dong)电(dian)(dian)流(liu)和电(dian)(dian)网(wang)的(de)(de)(de)阻抗共同(tong)(tong)形成脉动(dong)电(dian)(dian)压(ya)降叠加在电(dian)(dian)网(wang)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)压(ya)上(shang),使电(dian)(dian)压(ya)发生(sheng)畸(ji)变,经(jing)傅里叶(ye)级数分(fen)析可知,这种(zhong)非(fei)周(zhou)期(qi)正弦(xian)波(bo)电(dian)(dian)流(liu)是由频率(lv)相(xiang)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)基波(bo)和频率(lv)大于(yu)基波(bo)频率(lv)的(de)(de)(de)谐波(bo)组成。

  谐波的(de)处理(li)方(fang)法为了消(xiao)除谐波,主要采用以下对(dui)策:

(1)增加变(bian)(bian)频器供电(dian)电(dian)源(yuan)内(nei)阴抗(kang)通常情况(kuang)下,电(dian)源(yuan)设备的(de)内(nei)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)可(ke)以(yi)(yi)起到缓冲(chong)变(bian)(bian)频器直流滤波电(dian)容(rong)的(de)无功功率的(de)作(zuo)用。这种内(nei)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)就是变(bian)(bian)压器的(de)短路阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)。当电(dian)源(yuan)容(rong)量相(xiang)对(dui)变(bian)(bian)频器容(rong)量越(yue)小(xiao),内(nei)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)值(zhi)相(xiang)对(dui)越(yue)大(da),谐(xie)波含(han)量越(yue)小(xiao);电(dian)源(yuan)容(rong)量相(xiang)对(dui)变(bian)(bian)频器容(rong)量越(yue)大(da),则内(nei)阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)值(zhi)相(xiang)对(dui)越(yue)小(xiao),谐(xie)波含(han)量越(yue)大(da)。所(suo)以(yi)(yi)选择(ze)(ze)变(bian)(bian)频器供电(dian)电(dian)源(yuan)变(bian)(bian)压器时(shi),最好选择(ze)(ze)短路阻(zu)(zu)(zu)抗(kang)大(da)的(de)变(bian)(bian)压器。

(2)安(an)装(zhuang)电(dian)抗(kang)(kang)器(qi)安(an)装(zhuang)电(dian)抗(kang)(kang)器(qi)实际是从外部增(zeng)加变(bian)频器(qi)供电(dian)电(dian)源(yuan)的内阻抗(kang)(kang)。在变(bian)频器(qi)的交流侧或变(bian)频器(qi)的直流侧安(an)装(zhuang)电(dian)抗(kang)(kang)器(qi)或同时(shi)安(an)装(zhuang),可(ke)抑制(zhi)谐波(bo)电(dian)流。

(3)变压(ya)器(qi)多相运行通常(chang)变频(pin)器(qi)的整(zheng)流部(bu)分(fen)是6脉波(bo)整(zheng)流器(qi),所(suo)以产生的谐波(bo)较大,应用变压(ya)器(qi)的多相运行,如使相位角互差30�的Y-Δ、Δ-Δ组(zu)合的2台变压(ya)器(qi)构成(cheng)相当于12脉波(bo)整(zheng)流器(qi),则(ze)可减(jian)小谐波(bo)电流,起(qi)到谐波(bo)抑制作用。

(4)调(diao)节变(bian)频器(qi)的(de)载波(bo)比提(ti)高变(bian)频器(qi)载波(bo)比,可(ke)有效(xiao)抑制低(di)次谐波(bo)。

(5)应用(yong)滤波(bo)器(qi)滤波(bo)器(qi)可(ke)检测变频器(qi)谐波(bo)电(dian)流的(de)幅(fu)值和(he)相位(wei),并产生与谐波(bo)电(dian)流幅(fu)值相同、相位(wei)相反的(de)电(dian)流,从而有(you)效地吸收(shou)和(he)消除(chu)谐波(bo)电(dian)流。


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