一变频器谐波界说

　　变频器谐波是变频器运行过程中，，，，，必要对输入电源用大功率二极管整流（或晶体管/逆变？？？？？？？椋┙心姹；；；；；；；；在其逆变过程中，，，，，在输入输出回路产生的高次谐波；；；；；；；； 变频器谐波对供电系统、负载及其他邻近电气设备产生滋扰。。。。。。。。

二变频器谐波产朝气理

01变频器输入端谐波产朝气理

　　变频器的主电路通常为交一向一交组成，，，，，表部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不成控整流成直流电压，，，，，经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的互换电压。。。。。。。。在整流回路中，，，，，输入电流的波形为不规定的矩形波，，，，，波形按傅立叶级数分化为基波和各次谐波，，，，，谐波次数通常为6n±1次高次谐波，，，，，其中的高次谐波将滋扰输入供电系统。。。。。。。。若是电源侧电抗充分幼、换流沉叠角"能够忽略，，，，，那么n次高次谐波为基波电流的1/n。。。。。。。。

02变频器输出端谐波产朝气理

　　在逆变输出回路中，，，，，输出电流信号是受PWM载波信号调造的脉冲波形。。。。。。。。对于GTR大功率逆变元件，，，，，其PWM的载波频率为2-3kHz，，，，，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。。。。。。。。同样，，，，，输出回路电流信号也可分化为只含基波和其他各次谐波。。。。。。。。

三变频器谐波个性

　　1、变频器谐波有功功率是由非线性负荷产生；；；；；；；；

　　2、变频器谐波有功方向与基波有功方向相反，，，，，即由用户端送入电网；；；；；；；；

　　3、对于变频器谐波源用户而言，，，，，其计量入口处的总有功将是基波有功和谐波有功之代数和（实为相减）；；；；；；；；

　　4、非线性负荷在其工作过程中将基波的部门功率转造成谐波有功，，，，，谐波有功将在网络内流动，，，，，并在各输配电元件和其他设备中产生损耗和滋扰；；；；；；；；

四变频器谐波风险

　　通常来讲，，，，，变频器谐波对容量相对较大的电力系统影响不很显著；；；；；；；；而对容量幼的电力系统，，，，，变频器谐波产生的滋扰就不成忽视，，，，，它对公用电网是一种传染。。。。。。。。

　　变频器谐波传染对电力系统的风险是严沉的，，，，，重要表此刻以下几个方面：

01变频器谐波降低电力设备使用寿命

　　如变频器电流谐波将会使变压器的铜损增长。。。。。。。。变频器电压谐波将增长铁损，，，，，使其温度上升，，，，，影响绝缘能力，，，，，并造成容量裕度减幼。。。。。。。。同时变频器谐波也可能引起变压器绕组及线间电容之间的共振。。。。。。。。

02变频器谐波影响各电器元件正常工作

　　变频器输出谐波对电动机的影响有：电机附加发热使电机额表升温；；；；；；；；产朝气械震荡、噪音及过电流。。。。。。。。变频器谐波会使电力电容产生过载、过热甚至败坏电容器。。。。。。。。当电容器与线路阻抗达到共振时会产生振动、短路、过电流及产生噪声。。。。。。。。变频器谐波电流会使开关设备在启动瞬间产生很高的电流变动率，，，，，粉碎绝缘。。。。。。。。

03变频器谐波的其它风险

　　变频器谐波将使继电；；；；；；；；ず妥远爸贸鱿治笞魑，，，，并使仪表和电能计量出现较大误差；；；；；；；；变频器谐波对其他系统及电力用户风险也很大：如对左近的通讯系统产生滋扰，，，，，轻者出现噪声，，，，，降低通讯质量，，，，，沉者迷失信息，，，，，使通讯系统无法正常工作；；；；；；；；影响电子设备工作精度，，，，，使精密机械加工的产品质量降低；；；；；；；；设备寿命缩短，，，，，家用电器工况变坏等。。。。。。。。

五变频器谐波丈量

　　如果SPWM波的载波频率为fc，，，，，基波频率为fs，，，，，fc/fs称为载波比N，，，，，对于三相变频器，，，，，当N为3的整数倍时，，，，，输出不含3次谐波及3的整数倍谐波。。。。。。。。且谐波集中载波频率整数倍左近，，，，，即谐波次数为：kfc±mfs，，，，，k和m为整数。。。。。。。。

　　下图是基波频率fs=50Hz，，，，，载波频率fc=3kHz，，，，，调造比为0.8的SPWM的波形及频谱的Matlab仿真图。。。。。。。。

　　图中58次谐波和60次谐波的幅值别离为27.8%和27.7%，，，，，含量最大的谐波为119次和121次谐波，，，，，谐波幅值别离为39.1%和39.3%。。。。。。。。即最大谐波在两倍载波频率左近。。。。。。。。

　　随着谐波频率的升高，，，，，谐波幅值整体出现降落趋向，，，，，依照GB/T22670变频器供电三相笼型感应电动机试验步骤的划定，，，，，变频电量变送器的带宽应该在载波频率的6倍以上，，，，，当载波频率为3kHz时，，，，，带宽至少为18kHz，，，，，现实使用建议选取30kHz以上带宽的变频功率传感器及变频功率分析仪。。。。。。。。　

 

用于变频器谐波丈量的WP4000变频功率分析仪

　　现实的SPWM波，，，，，其载波比不愿定为整数，，，，，此时，，，，，为了降低频谱泄露，，，，，可适当增长嘎凤叶窗口长度，，，，，对多个基波周期的PWM进行嘎凤叶变换（FFT或DFT）。。。。。。。。

六变频器谐波治理

　　治理变频器谐波问题，，，，，抑造辐射滋扰和供电系统滋扰，，，，，可采取屏蔽、隔离、接地等技术伎俩。。。。。。。。

01装置适当的电抗器

　　在变频器输入侧与输出侧串接相宜的电抗器，，，，，吸收谐波和增大电源或负载的阻抗，，，，，达到抑造谐波的主张，，，，，以削减传输过程中的电磁辐射。。。。。。。。通过抑造谐波电流，，，，，将功率因数由原来的(0.5-0.6)提高至（0.75-0.85）；；；；；；；；

02电源隔离或装置隔离变压器

　　将变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，，，，，或在变频器和其他用电设备的输入侧装置隔离变压器，，，，，堵截谐波电流；；；；；；；；

03预防滋扰辐射

　　电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆，，，，，并与其他弱电信号在分歧的电缆沟别离敷设，，，，，预防辐射滋扰；；；；；；；；

04变频器正确的接地

　　正确的接地既能够使系统有效地抑造表来滋扰，，，，，又能降低设备自身对表界的滋扰。。。。。。。。变频器使用专用接地线，，，，，且用粗短线接地，，，，，邻近其他电器设备的地线必须与变频器配线分隔，，，，，使用短线，，，，，这样能有效抑造电流谐波对邻近设备的辐射滋扰；；；；；；；；

05缩短线路长度

　　缩短线路长度，，，，，电源线和信号线单独敷设，，，，，预防交叉，，，，，不能预防时，，，，，必须垂直交叉，，，，，绝对不能平等敷设，，，，，信号线屏蔽层不接到电机或变频器的地，，，，，而应该接到节造线路的公共端；；；；；；；；

06装置EMI电源滤波器

　　当前抑造变频器谐波的一个沉要趋向是选取EMI电源滤波器，，，，，它串联或是并联于主电路中，，，，，实时从赔偿对象中检测出变频器谐波电流，，，，，由赔偿装置产生一个与该变频器谐波电流大幼相称、方向相反的赔偿电流，，，，，从而使电网电流只含基波电流。。。。。。。。EMI电源滤波器能对频率和幅值都变动的变频器谐波进行跟踪赔偿，，，，，其个性不受系统的影响，，，，，无谐波放大的危险，，，，，因而获得了宽泛的利用。。。。。。。。

 

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