變頻器屬于非線性負(fù)荷，它從電網(wǎng)吸收非正弦電流，引起電網(wǎng)電壓畸變，它既是一個(gè)諧波源，又是一個(gè)諧波接收者。作為諧波源，它對(duì)各種電氣設(shè)備，自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)、計(jì)量?jī)x器以及通信系統(tǒng)均有不同程度的影響。對(duì)于供電線路來(lái)說(shuō)，由于諧波的作用，惡化了電網(wǎng)質(zhì)量指標(biāo)，降低了電網(wǎng)的可靠性，增加了電網(wǎng)損失，縮短了電氣設(shè)備的壽命。

 

    其產(chǎn)生的主要危害有:

 

    (1)增加了電網(wǎng)中發(fā)生諧振的可能性，從而造成很高的過(guò)電流或過(guò)電壓而引發(fā)事故的危險(xiǎn)性。

 

    (2)增加附加損耗，輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備利用率。

 

    (3)使電氣設(shè)備(旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電容器、變壓器等)運(yùn)行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命。

 

    (4)使測(cè)量和計(jì)量?jī)x器、儀表、自動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以及許多用電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常或者不能正常動(dòng)作或操作。

 

    (5)干擾通信系統(tǒng)，降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量，破壞信號(hào)的正常傳遞，甚至損壞通信設(shè)備。

 

    (6)某些情況下，它不僅產(chǎn)生諧波，而且還引起供電電壓波動(dòng)和閃變，甚至引起三相電壓不平衡，會(huì)危及電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并影響電氣設(shè)備的正常用電和周邊用戶。

 

    要降低諧波的影響程度，可以采取各種措施，但對(duì)于變頻器來(lái)說(shuō)，主要是在其回路中加裝交流電抗器。變頻器輸入側(cè)產(chǎn)生諧波機(jī)理:對(duì)于變頻器而言，只要是電源側(cè)有整流回路的，都將產(chǎn)生因非線性引起的諧波。

 

    以三相橋整流電路為例，交流電網(wǎng)電壓為一正弦波，交流輸入電流波形為方波，對(duì)于這個(gè)波形，按傅氏級(jí)數(shù)可分解為基波和各次諧波，通常含有6m±1(m=1,2,)次諧波，其中高次諧波干擾電網(wǎng)。單個(gè)基波與幾個(gè)高次諧波組合一起被稱為畸波. 從結(jié)構(gòu)來(lái)看，變頻器可分為間接變頻和直接變頻兩大類。間接變頻將工頻電流通過(guò)整流器變成直流，然后再經(jīng)過(guò)變器將直流變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(méi)有中間的直流環(huán)節(jié)。它每相都是一個(gè)兩組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?shù)碾妷篣0,U0的幅值決定于各整流裝置的控制角，頻率決定于兩組整流裝置的切換頻率。

 

    目前應(yīng)用較多的還是間變頻器。

 

    間接變頻有三種不同的結(jié)構(gòu)形式:

 

    (1)用可控整流器變壓，用逆變器變頻，調(diào)壓和調(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、逆變器變頻，這種變頻器整流環(huán)節(jié)用波器，用脈寬調(diào)壓

 

    (3)用不控整流器整流，PWM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(如IGBT等)輸出波形才會(huì)非常逼真的正弦波。

 

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