西門(mén)子變頻器產(chǎn)生的高次諧波的危害
發(fā)布日期:
2022-07-11

諧波產(chǎn)生的根本原因是由于非線(xiàn)性負載所致。當電流流經(jīng)負載時(shí),與所加的電壓不呈線(xiàn)性關(guān)系,就形成非正弦電流,從而產(chǎn)生諧波。諧波頻率是基波頻率的整倍數,任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波,每個(gè)諧波都具有不同的頻率,幅度與相角。諧波可以I區分為偶次與奇次性,第3、5、7次編號的為奇次諧波,而2、4,6、8等為偶次諧波,如基波為50Hz時(shí),2次諧波為100Hz,3次諧波則是150Hz。一般地講,奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統中,由于對稱(chēng)關(guān)系,偶次諧波已經(jīng)被消除了,只有奇次諧波存在。對于三相整流負載,出現的諧波電流是6n±1次諧波,變頻器主要產(chǎn)生5、7次諧波。

傳導是指高次諧波按著(zhù)各自的阻抗分流到電源系統和并聯(lián)的負載,對并聯(lián)的電氣設備產(chǎn)生干擾;感應耦合是指在傳導的過(guò)程中,與變頻器輸出線(xiàn)平行敷設的導線(xiàn)又會(huì )產(chǎn)生電磁耦合形成感應干?電磁輻射是指變頻器輸出端的高次諧波還會(huì )產(chǎn)生輻射作用,對鄰近的無(wú)線(xiàn)電及電子設備產(chǎn)生干擾。要有效地對高次諧波治理,就必須先了解它的危害表現形式。

(1)電力電子設備:電力電子設備通??烤_電源零交叉原理或電壓波形的形態(tài)來(lái)控制和操作,若電壓有諧波成分時(shí),零交叉移動(dòng)、波形改變、以致造成許多誤動(dòng)作。

(2)計量?jì)x表:計量?jì)x表因為諧波會(huì )造成感應盤(pán)產(chǎn)生額外轉距,引起誤差,降低精度,甚至燒毀線(xiàn)圈。

(3)電力電容器:當高次諧波產(chǎn)生時(shí)由于頻率增大,電容器阻抗瞬間減小,涌人大量電流,因而導致過(guò)熱、甚至損壞電容器,還有可能發(fā)生共振,產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

(4)變壓器:電流和電壓諧波將增加變壓器銅損和鐵損,結果使變壓器溫度上升,影響絕緣能力,造成容量裕度減小。諧波還能產(chǎn)生共振及噪聲等。

(5)開(kāi)關(guān)設備:由于諧波電流使開(kāi)關(guān)設備在起動(dòng)瞬間產(chǎn)生很高的電流變化率,使暫態(tài)恢復峰值電壓增大,破壞絕緣,還會(huì )引起開(kāi)關(guān)跳脫、引起誤動(dòng)作。

(6)保護電器:電流中含有的諧波會(huì )產(chǎn)生額外力距,改變電器動(dòng)作特性,引起誤動(dòng)作,甚至改變其操作特性,或燒毀線(xiàn)圈。

(7)感應電動(dòng)機:電流和電壓諧波同樣使電動(dòng)機銅損和鐵損增加,溫度升。同時(shí)諧波電流會(huì )改變電磁轉距,產(chǎn)生振動(dòng)力矩,使電動(dòng)機發(fā)生周期性轉速變動(dòng),影響輸出效率,并發(fā)出噪聲。

另外,高次諧波還會(huì )對電腦、通信設備、電視及音響設備、載波遙控設備等產(chǎn)生干擾,使通信中斷,產(chǎn)生雜訊,甚至發(fā)生誤動(dòng)作,另外還會(huì )對照明設備產(chǎn)生影響。了解變頻器以及變頻器諧波產(chǎn)生的機理,變頻器諧波以及其危害性,以及采用變頻器隔離、接地或采用無(wú)源濾波器、有源濾波器、加設無(wú)功補償裝置以及綠色變頻器等方法。隨著(zhù)電力電子技術(shù)以及微電子技術(shù)等技術(shù)的飛速發(fā)展,在治理諧波問(wèn)題上將會(huì )邁上一個(gè)新的臺階,將變頻器產(chǎn)生的諧波控制在最小范圍之內以達到抑制電網(wǎng)污染,提高電能質(zhì)量。

聲明:部分內容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ),如侵權請后臺留言聯(lián)系刪除。