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變頻器諧波產(chǎn)生的原因及處理方法

發(fā)布時(shí)間：2015-01-07 09:00:29瀏覽次數(shù)：1892
        諧波產(chǎn)生的原因從結(jié)構(gòu)上看、變頻器可分為直接變頻和間接變頻兩大類。
　　間接變頻將工頻電流通過整流器變成直流，然后再經(jīng)過逆變器將直流換成可控頻率的交流。直接變頻器則將工頻交流變換成可控頻率的交流，沒有中間環(huán)節(jié)。它的每相都是一個(gè)兩相晶閘管整流裝置反并聯(lián)的可逆線路。正反兩組按一定周期相互切換，在負(fù)荷上就獲得了交變輸出電壓，其幅值決定于各整流裝置的控制角，頻率決定于兩相整流裝置的切換頻率。目前應(yīng)用較多的還是間接變頻器。間接變頻器有三種不同的結(jié)構(gòu)形式：(1)用可控整流器變壓，用逆變器變頻，調(diào)壓調(diào)頻分別是在兩個(gè)環(huán)節(jié)上進(jìn)行，兩者要在控制電路上協(xié)調(diào)配合。(2)用不控整流器整流斬波器變壓|濱州變頻器維修、逆變器變頻，這種變頻器整流環(huán)節(jié)用斬波器，用脈寬調(diào)壓。(3)用不控整流器整流，PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)逆變器同時(shí)變頻，這種變頻器只有采用可控關(guān)斷的全控式器件(加絕緣柵雙極晶休管IGBT等)輸出波形才會(huì)非常逼真的正弦波。無論是哪一種的變頻器，都大量使用了晶閘管等非線性電力電子元件。不管采用哪種整流方式，變頻器從電網(wǎng)中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波，而是以脈動(dòng)的斷續(xù)方式向電網(wǎng)索取電流，這種脈動(dòng)電流和電網(wǎng)的阻抗共同形成脈動(dòng)電壓降疊加在電網(wǎng)的電壓上，使電壓發(fā)生畸變，經(jīng)傅里葉級數(shù)分析可知，這種非周期正弦波電流是由頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。
　　諧波的處理方法為了消除諧波，主要采用以下對策：
　　(1)增加變頻器供電電源內(nèi)陰抗通常情況下，電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用。這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。當(dāng)電源容量相對變頻器容量越小，內(nèi)阻抗值相對越大，諧波含量越??；電源容量相對變頻器容量越大，則內(nèi)阻抗值相對越小，諧波含量越大。所以選擇變頻器供電電源變壓器時(shí)，最好選擇短路阻抗大的變壓器。(2)安裝電抗器安裝電抗器實(shí)際是從外部增加變頻器供電電源的內(nèi)阻抗。在變頻器的交流側(cè)或變頻器的直流側(cè)安裝電抗器或同時(shí)安裝，可抑制諧波電流。(3)變壓器多相運(yùn)行通常變頻器的整流部分是6脈波整流器，所以產(chǎn)生的諧波較大，應(yīng)用變壓器的多相運(yùn)行，如使相位角互差30°的Y-Δ、Δ-Δ組合的2臺(tái)變壓器構(gòu)成相當(dāng)于12脈波整流器，則可減小諧波電流，起到諧波抑制作用。
　　(4)調(diào)節(jié)變頻器的載波比提高變頻器載波比，可有效抑制低次諧波。(5)應(yīng)用濾波器濾波器可檢測變頻器諧波電流的幅值和相位，并產(chǎn)生與諧波電流幅值相同、相位相反的電流，從而有效地吸收和消除諧波電流。
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