变频器谐波
逆变器的主电路通常由AC-DC-AC组成。
外部输入380V / 50Hz工频电源由三相桥控制为直流电压信号。
滤波电容滤波器和高功率晶体管开关元件反转到频率。
可变交流信号。
输入侧的谐波机制:不限于通用逆变器,晶闸管供电的直流电动机,非换向器电动机等,在电源侧存在整流回路时,会发生由于其非线性引起的谐波。
在三相桥式整流电路中,输入电流的波形为矩形波,根据傅里叶级数将波形分解为基波和各谐波,通常包含6n + 1(n = 1,2) ,3 ..)次谐波。
波。
高次谐波会干扰输入电源系统。
谐波机制在输出侧产生:在逆变器输出回路中,输出电压和电流具有谐波。
对于由PWM控制的逆变器,只要是电压型逆变器,无论PWM控制如何,输出电压波形都是矩形波。
谐波频率与逆变器的调制频率有关,调制频率较低(如1~2KHz),人耳可以听到高次谐波频率产生的电磁噪声(尖叫声)。
如果调制频率很高(例如IGBT逆变器高达20KHz),人耳听不到,但高频信号是客观的。
根据电压方波和电流正弦锯齿波,用傅立叶级数分析每个谐波的含量并不困难。
因此,输出回路电流信号也可以分解为仅包含正弦波和其他谐波的基波,并且高次谐波电流直接干扰负载。
此外,较高的谐波电流通过电缆辐射到空间,干扰相邻的电气设备。
一般来说,变频器对大容量电力系统的影响不是很明显,但对于系统容量小的系统,谐波产生的干扰不容忽视。
它是对公共电网的一种污染,客观上存在于公用电网中,其他系统的危害是:(1)逆变器的谐波引起公用电网组件的额外谐波损失,降低了利用率发电,输电和电气设备。
大量三次谐波将流经中性线。
线路过热甚至引起火灾。
(2)逆变器的谐波影响各种电气元件的正常运行。
除了造成额外损耗外,谐波对电机的影响还会引起机械振动,噪声和过电流,这可能导致电容器,电缆和其他设备过热,绝缘老化,寿命缩短和损坏。
(3)逆变器的谐波会引起公用电网的局部并联谐振和串联谐振,放大谐波,大大增加上述危险,甚至造成严重事故。
(4)逆变器的谐波会对相邻通信系统造成干扰,导致通信质量下降甚至信息丢失,使通信系统无法正常工作。
1.逆变器的谐波有功功率由非线性负载产生; 2.逆变器的谐波有效方向与基波的有效方向相反,即由用户终端发送到电网; 3.对于变频器的谐波源用户,计量入口处的总有效值将是基波有效和谐波有效的代数和(实际减去); 4.非线性负载将部分基波功率转换为工作过程中的谐波,谐波有功功率将流经网络,对各种输配电元件和其他设备造成损耗和干扰。
控制逆变器的谐波问题,抑制辐射干扰和供电系统的干扰,采用屏蔽,隔离,接地等技术手段。
1.安装合适的电抗器连接逆变器输入侧和输出侧的相应电抗器,以吸收谐波并增加电源或负载的阻抗,以实现谐波抑制,从而减少传输过程中的电磁辐射。
通过抑制谐波电流,功率因数从原来的(0.5-0.6)增加到(0.75-0.85); 2.电源隔离或安装隔离变压器。
变频器系统的电源与其他设备的电源无关,或者在变频器和其他电气设备的输入侧安装隔离变压器,以切断谐波电流; 3.避免辐射电机和逆变器之间的干扰。
电缆应穿过钢管或铠装电缆,不同的弱电信号电缆不同。
沟槽分开放置以避免辐射干扰。
4.正确接地变频器正确接地不仅可以有效抑制外部干扰,还可以减少设备本身对外界的干扰。
逆变器使用特殊的接地线,并用粗短的导线接地。
与其他电气设备相邻的地线必须与逆变器配线分开,并使用短路。
这可以有效地抑制电流谐波对附近设备的辐射干扰。
5.缩短线长。
缩短线路长度,电源线和信号线分开放置以避免交叉。
如果无法避免,则必须垂直交叉。
它不能平等地放置。
信号线屏蔽层不连接到电动机或逆变器的地,而应连接到控制线的公共端。
6.安装EMI电源滤波器抑制逆变器谐波的一个重要趋势是使用EMI电源滤波器,它与主电路串联或并联,以检测逆变器中的补偿对象的谐波电流。
即时的。
补偿装置产生的补偿电流的大小和方向与变频器的谐波电流方向相等,因此电网电流仅包含基波电流。
EMI电源滤波器可以跟踪和补偿频率和幅度发生变化的逆变器的谐波。
其特性不受系统影响,不存在谐波放大的危险。
因此,它已被广泛使用。