更新时间: 2023-05-18
一、谐波产生的机理
变频器的主电路一般为交-直-交组成,外部输入380v/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。在逆变输出回路中,输出电流信号是受SPWM(脉宽调制)载波信号调调制的脉冲波形,对于GTR(电力晶体管)大功率逆变元件,其SPWM的载波频率为2-3KHZ,而IGBT(绝缘栅双极型晶体管)大功率逆变元件的SPWM**高载波频率可达15 KHZ。同样,输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波,而高次谐波电流对负载直接干扰。另外高次谐波电流还通过电缆向空间辐射,干扰邻近电气设备。
二、变频调速系统的主要电磁干扰源及途径
变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其它设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。
电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波,容量较大时,将使网络电压产生畸变,影响其他设备工作,同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加,影响了电机的运转特性。显然,这是变频器输入电流干扰信号的主要传播方式。
感应耦合方式当变频器输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时,高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种:
a) 电磁感应方式,这是电流干扰信号的主要方式;
b) 静电感应方式,这是电压干扰信号的主要方式。
空中辐射方式即以电磁波方式向空中辐射,这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。
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