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      解决变频器运行过程中存在的谐波问题(1)
      发布者:admin 发布时间:2021/1/26 13:48:16 点击:31

      自80年代通用变频器进入中国市场以来天博体育app天博体育app,在短短的十几年时间里得到了非常广泛的应用。目前天博体育app,通用变频器以其智能化天博体育app、数字化天博体育app天博体育app天博体育app、网络化等优点越来越受到人们的青睐。随着通用变频器应用范围的扩大,暴露出来的问题也越来越多天博体育app,主要有以下几方面:       ① 谐波问题       ② 变频器负载匹配问题       ③ 发热问题      以上这些问题已经引起了有关管理部门和厂矿的注意并制定了相关的技术标准。如谐波问题天博体育app天博体育app,我国于1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定” 及GB/T-14549-93标准天博体育app,用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。针对上述问题,本文进行了分析并提出了解决方案及对策天博体育app。       谐波问题及其对策      通用变频器的主电路形式一般由三部分组成:整流部分天博体育app、逆变部分和滤波部分天博体育app。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变器部分为IGBT三相桥式逆变器天博体育app天博体育app,且输出为PWM波形。对于双极性调制的变频器,其输出电压波形展开式为:(1)式中:n—谐波的次数n=1,3,5……;a1—开关角, i=1,2,3……N/2;

      Ed—变频器直流侧电压;N—载波比天博体育app。由(1)式可见,各项谐波的幅值为(2)令n=1天博体育app,则得出变频器输出电压的基波幅值为:(3)       从(1)、(2)天博体育app、(3)式可以看出天博体育app天博体育app,通用变频器的输出电压中确实含有除基波以外的其他谐波天博体育app。较低次谐波通常对电机负载影响较大天博体育app,引起转矩脉动,而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加,使电机出力不足天博体育app,故变频器输出的高低次谐波都必须抑制天博体育app。      如前所述天博体育app,由于通用变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路,中间滤波部分采用大电容作为滤波器天博体育app天博体育app,所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流天博体育app,呈较为陡峻的脉冲波天博体育app,其谐波分量较大。为了消除谐波,可采用以下对策:      ① 增加变频器供电电源内阻抗      通常情况下天博体育app,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用天博体育app天博体育app。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时,则内阻抗值相对越大天博体育app,谐波含量越?√觳┨逵齛pp;电源容量相对变频器容量越大时天博体育app天博体育app天博体育app,则内阻抗值相对越大天博体育app天博体育app,谐波含量越大。对于三菱FR-通测仪器F540系列变频器天博体育app,当电源内阻为4%时天博体育app,可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时,***好选择短路阻抗大的变压器天博体育app天博体育app。     ② 安装电抗器     安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗天博体育app天博体育app。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器天博体育app天博体育app,或同时安装,抑制谐波电流天博体育app。表一列出了三菱FR-A540变频器安装电抗器和不安装电抗器的含量对照表      ③ 变压器多相运行  通用变频器的整流部分是六脉波整流器天博体育app,所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行天博体育app,使相位角互差30°如Y-△天博体育app、△-△组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%,起到了很好的谐波抑制作用。  ④ 调节变频器的载波比  从(1)、(2)天博体育app、(3)式可以看出天博体育app,只要载波比足够大天博体育app,较低次谐波就可以被有效地抑制天博体育app,特别是参考波幅值与载波幅值小于1时天博体育app,13次以下的奇数谐波不再出现。   ⑤ 专用滤波器      该专用滤波器用于检测变频器谐波电流的幅值和相位天博体育app天博体育app,并产生一个与谐波电流幅值相同且相位正好相反的电流天博体育app,通到变频器中天博体育app,从而可以非常有效地吸收谐波电流天博体育app。声明:本文为转载类文章天博体育app天博体育app,如涉及版权问题天博体育app,请及时联系我们删除(QQ: 229085487),不便之处天博体育app,敬请谅解天博体育app!


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