高压变频器输出谐波对电动机的影响
浅析变频器输出功率与电机“功率”的关系
设备管理与维修2021翼6（上）浅析变频器输出功率与电机“功率”的关系李东1，邓仁明2，刘国靖1，游长俊3（1.中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司东部分公司，河北沧州062650；2.中国石油集团川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部，四川成都610100；3.中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司，四川成都610100）摘要：随着国家能源结构的调整，原来普遍使用的以天然气爆燃为动力的整体式压缩机组基本被放弃，以清洁能源电力为动力的电动式压缩机组得以大量应用。
通过实际案例，分析电动式压缩机组变频器输出功率与压缩机组实际负载消耗功率的关系，提出变频器选型原则及注意事项。
关键词：变频器输出功率；电机有功功率；空载电流中图分类号：TN773文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.06.050引言随着国家能源结构的调整，电动式压缩机组在石油行业应用的增多，压缩机组生产厂家不断发现变频器输出功率与压缩机组消耗功率不对等的问题。
例如某用户1000kW 压缩机组在新疆吐哈油田现场运转良好，得到用户一致好评，但变频器输出功率和压缩机组消耗功率相差很大，不匹配问题是压缩机生产厂家亟待解决的技术难题。
1变频器输出功率某4500kW 压缩机组，电机额定电压10kV ，额定电流300A ，变频器启动平稳运行后显示电流80A ，此时的电流为电机的空载电流。
电机带动联轴器启动平稳运行后，变频器显示电流为85A 。
根据功率计算公式P =1.732UI cos 渍,P =1.732伊10kV伊85A伊0.86=1266kW ，其中，cos 渍是电机功率因数，取值0.86；P 是变频器的输出功率，即电机的输入功率。
然而通过软件计算压缩机负载，当前电机负载应该只是15%，即压缩机此时消耗的功率应是4500kW伊15%=675kW 。
变频器输出功率和压缩机消耗的功率相差为1266kW-675kW =591kW ，该值就是电机的无功功率。
高压变频器原理
高压变频器原理
高压变频器是一种用于控制电机转速的设备，其原理是通过改变电源电压的频率来控制电机的转速。
高压变频器主要由直流电源、整流器、滤波器、逆变器和输出滤波器等组成。
首先，直流电源将交流电转化为直流电，并通过整流器和滤波器将其变成稳定的直流电。
然后，直流电源将直流电转换为需要的频率的交流电，通过逆变器将其变成交流电信号，并通过输出滤波器来除去噪声和谐波。
高压变频器的控制原理是通过改变逆变器的输出电压频率来改变电机的转速。
导弹，逆变器的输出频率通常是可调的，可以根据需要改变。
当输出频率增加时，电机的转速也会增加，而当输出频率减少时，电机的转速也会减少。
高压变频器通过改变逆变器的输出电压频率，改变电机的供电频率，从而实现对电机转速的精确控制。
此外，高压变频器还可以实现电机的软启动和软停止，避免电机在启动和停止过程中产生的过大的力矩冲击。
总的来说，高压变频器是一种通过改变电源电压的频率来控制电机转速的设备。
它的工作原理是通过逆变器改变输出电压的频率，从而实现对电机转速的准确控制。
变频器谐波分析及故障处理
故障维修·变频器谐波分析及故障处理doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.078变频器谐波分析及故障处理吴长品（楚雄滇中有色金属有限责任公司，云南楚雄 675000）摘要：本文主要介绍变频器谐波产生的原理、变频器受到谐波干扰的故障及其它变频器常见的故障处理方法。
关键词：谐波；干扰；故障处理引言近年来，由于生产工艺的改进、企业对低成本的最求以及国家对节能降耗的要求，生产企业很多设备要求使用变频器调速。
但在变频器使用过程中经常会遇到变频器谐波干扰，进而导致设备出现故障。
本文主要讲述了变频器谐波产生的原理，通过介绍我厂高低压变频器调试过程中的遇到的故障问题来分享变频器受到谐波干扰的故障故障处理方法。
1. 变频器谐波产生原理及预防措施1.1 变频器谐波产生原理变频器的主电路大多为交–直–交构成，即交流整流成直流，再由直流变成交流，从外部输入到电网中的工频（中国采用的是50Hz）电源，通过三相桥式进行整流，通过整流变为直流，然后进行叠加，接着再通过滤波电容进行滤波以及率晶体管逆变最后获得频率可变的交流电源，在整流、逆变的过程中，会产生一定量的高次谐波。
所谓的谐波就是除了与电网基础波形频率相同的非正弦电量分量外，还存在一部分（略大于）大于电网基波频率的分量，这种分量就是我们所称的谐波。
一般情况，我们可以将谐波频率与基波频率的比值定义为谐波次数。
对变频器来讲，这种谐波就是一个干扰量。
1.2 谐波干扰途径变频器谐波干扰的途径主要有两种，分别是传导和辐射。
在进行传导的过程之中，和变频器输出线相距较近的平行敷设导线就会产生电磁耦合，进而会产生干扰。
另外，变频器所产生的谐波还会形成辐射，进而对起附近的电仪设备带来干扰。
1.3 抑制谐波干扰的措施1.3.1 在变频器输入侧的措施：（1）将将变频器的供电电源和其他设备的电源隔离开来，相互独立，或者是安装隔离设备将谐波电流切断。
（2）加装交流电抗器。
高压变频器对电网与电动机的影响
工 业 技 术1 高压变频器概述变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电装置。
高压变频器在20世纪80年代中期才开始投入市场,但随着大功率高性能的电力电子器件的速度发展和市场的巨大推动力,高压变频器近20年的发展非常速度。
使用器件已从S CQ.G TO晶闸管,GT R发展到IGBT.IGCT和IECT。
功率范围从几百千瓦发展到几十兆瓦,现在高压变频器的设计制造和检测技术已经成熟,可靠性有充分的保障,使用面越来越广,我国有多个厂家可以生产高压变频器。
2 国内变频器厂家介绍目前,主要国内生产厂家有北京利德华福、四川东方凯奇、湖北三环、山东风光、哈尔滨九洲、北京台康电气、广东中山朋。
四川成都佳灵(采用无变压器模式,号称世界性突破)北京利德华福与东方凯奇公司,生产该产品时间最长，业绩也最多,在市场可称为第一梯队。
湖北三环，北京合康电气，山东风光哈尔滨九州仅有不到30台,业绩为第二梯队其余的为第三梯队。
截止到2005年为止,国内投资的高压变频器约1000左右,国内生产稳定运行的就频器在1600k W以下,最大试运行的变频器在2200k W左右,且全部为风冷,与国外在3500kW以上液泠的现状有较大差距,国内的厂家基本走的失量叠加型的技术线路。
3 国内与国外变频器的比较高(中)压变频器通常指电压等级在IkV 以上的大容量变频器按照国际惯例,供电电压小于10k V而大于等于1k V时称中压,大于等于10kV时称高压相应额定电压的变频器应分别称为中压变频器和高压变频器。
我国习惯1k V以上的电气设备均称为高压设备有的变频器生产企业将电压范围为1kV～3kV称为中压变频器,电压范围为6kV～10kV及以上的称为高压变频器。
4 使用高压变频器后对电网的谐波,功率因数等方面的影响4.1谐波在电力系统中,理想条件下,希望电流和电压均为正弦波,当工作时,电流就会成非正弦波,非正弦电流在电网阻抗上产生电压降,从而造成负载侧的电压波形也变成为非正弦波,对于周期性的非正弦波。
变频技术：变频技术考试考试题模拟考试_0.doc
变频技术：变频技术考试考试题模拟考试考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题什么是软开关，什么是硬开关？ 本题答案： 2、填空题在模拟量控制线中，由于模拟量信号的抗干扰能力较差，因为必须采用（ ），在连接时，屏蔽层靠近变频器一侧应接变频器的（ ），另一端应（ ）。
本题答案： 3、单项选择题卷扬机负载转矩属于（ ）。
A ．恒转矩负载 B ．恒功率负载 C ．二次方律负载 D ．以上都不是 本题答案： 4、问答题一般的通用变频器包含哪几种电路？ 本题答案： 5、问答题试说明GTR 三种缓冲电流的特点？ 本题答案： 6、问答题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------矢量控制的理念是什么？矢量控制经过哪几种变换？本题答案：7、问答题变频器为什么要垂直安装？本题答案：8、填空题变频器的干扰主要包括有（）两部分。
本题答案：9、填空题点动频率是指变频器在（）时的给定频率。
本题答案：10、问答题电动机的额度功率是它吸收电能的功率吗？本题答案：11、名词解释外接给定本题答案：12、判断题对于连续工作的负载来说，由于电动机在运行期间不能够到达稳定温升，因此允许电动机过载。
本题答案：13、填空题旋转体的惯性，常用（）来度量。
本题答案：14、问答题交-交变频有什么优点和缺点？本题答案：15、单项选择题多段速度运行是指（）。
A.在几个不同的频率下运行B.在同一个频率下运行C.在工频下运行D.不运行本题答案：16、填空题变频器输入侧的额定值主要是（）和（）。
高压电机变频改造后综合保护配置方案
高压电机变频改造后综合保护配置方案摘要：随着电力电子技术的发展，变频器在电厂得到了广泛应用。
目前的新建电厂，重要辅机如风机、水泵等，一般均要求考虑配置变频器拖动；越来越多的已建电厂正在进行或已完成高压电动机采用变频器的改造。
高压电动机采用采用变频器拖动后，电动机保护如何配置才能保证机组安全可靠的运行，成为电厂、设计院、保护厂家关注的问题。
关键字：大型电动机；变频；保护配置1变频方式下电动机保护面临的问题采用变频装置后，电动机实现了软启动，启动电流从零开始平滑上升，启动电流显著减小，只有额定电流的1.2～1.5倍（工频可达5倍左右），电动机可以在较小的电流下实现加速、减速，发热较小。
但是，同时启动时间却有所延长。
这对按照躲过启动电流整定的保护和按启动时间整定的保护会带来一定的影响。
据实验实测，移相变压器将会产生5-6倍励磁涌流。
变频器输出侧频率将根据现场运行情况不断调整和变化，输出侧电流的频率可在0.2～400Hz内变化，同时变频器输出侧电流存在一定谐波分量，尤其当电动机在低频段工作时，谐波分量更高。
由于谐波电流的影响，电动机的发热量较工频运行方式下有所增加。
高压电动机变频运行后，电流互感器更容易饱和。
根据电磁式互感器的工作原理，在电压一定的情况下，频率和磁通成反比关系。
频率越低，互感器通过的磁通越大。
因此，在低频情况下．传统的工频互感器极容易发生饱和。
对于变频调速系统，由于附加了变频器装置，变频器的输入电流和输出电流在频率和相位上没有必然的联系。
这是影响电动机继续使用相量差动保护的最大障碍；电动机相量差动保护的工作原理是基于比较电动机两端电流的大小与相位的。
然而变频器输入输出侧的电流在相位上不一致，在工频运行方式下的差动保护中，即使电动机在正常工作情况下也会有相当数量的差流出现。
但是，对于电动机的输入和输出电流，它们的频率和相位是一致的，因此可以考虑对电动机单独进行差动保护，差动保护所需电流取自电动机的输入侧和输出侧。
高压变频器对电动机的影响探讨
！ ：
Ｓｃｅ ｃ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆ１ ｒ ｔｏ ｅ ａｄ ｉｎ ｅ ｎ ｃ ｎ ｌｇ Ｉ ０ ａ ｉｎ Ｈ ｒ ｌ ｌ ｆ
工 业 技 术
高压变频器对 电动机 的影响探 讨
成 军
（ 四川双流 机场登机桥 服务部 四川成都 ６ ２ ２ １ ０ ） ０ 摘 要 ：本文对 高压 变频器对 电动机的 影响作 了较 为完整 的分析 ， 讨论 高压 变频 器对 电动机 的影 响及 解决 办法。 关键 词 ：高压 变频器 输 出谐波 输 出ｄ ／ ｔ 电动机 ｕｄ 中圈分类 号 ： Ｎ ７ Ｔ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ７ － ９ Ｘ ２ ０ ） ｌｂ －Ｏ ７ － １ ６ ４ ０ ８ （０ ８１ （） ０ ６ ０ 随 着 用 电容 量 的 不 断 增 加 ， 了 减 少 为 线 路损 耗 ， 国以 及 欧 美 发达 国 家 ， 将 配 我 都 电 电压 等 级 向 更 高 方 向 发 展 ， 内 将 会 逐 国 步 形成 ｌｋ Ｏ Ｖ主 配 电回 路 并相 应 配 置 １ ｋ ＯＶ 等 级 的 高 压 交 流 电机 的 主 流 趋 势 。 目前 ， 高 压 变 频 器 没 有 统 一 的 电路 拓 扑 结 构 ， 由 于 变 频 器对 电动 机 的影 响主 要 取 决 于 变 频 器 逆 变 电路 的 结 构 和 特 性 。 因 而 ， 同 电 不
不同的 。
的使 用 ， 变频 器 输 出 电压 变化 率 ｄ ／ ｔ 对 ｕｄ 电动机绝缘产生的影响越来越严 重。ｄ ／ ｕ ｄ 取 决于 两 个方面 ：一是 电压跳 变台 阶 的 ｔ 幅 值 ， 与 变 频 器 的 电 压 等 级 和 主 电路 结 它 构 有 密 切 的 关 系 ；二 是逆 变器 功 率 器件 的 开 关速 度 ， 关速 度越 高 ， ｕ ｄ 越 大 。普 开 ｄ／ ｔ 通 的二 电平 和三 电平 Ｐ Ｍ 电压源 型 变频 Ｗ 器 由于 输 出 电 压 跳 变 台 阶 较 大 ， 电压 的 相
变频器带来的谐振问题
变频器带来的谐振问题主要包括以下几个方面：
1.机械谐振：当变频器运行到某个频段或频率时，输出的频率与
电动机固有的频率形成邻频或者是倍频关系，从而导致机械谐
振。
2.电磁谐振：由于变频器输出电压和电流含有高次谐波，特别是
当输出电压波形为矩形波时，其包含的谐波分量更多，所以可
能会引起电磁谐振。
3.变频器或变频器参数设置不合适：如果变频器的输出扭矩不适
当，或者是输出端三相不平衡，都可能引发电动机的振动问题。
4.电动机问题：电动机的品质问题或者未固定好也可能导致振动。
针对这些谐振问题，可以采取多种措施进行解决，例如更换更大电流的空气开关、检查谐振系统回路是否短路、检查分压器的信号线通断、检查每一只电抗器的通断、检查励磁变压器的高低压线圈的通断、检查分压器的高低压电容臂的通断、装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断等。
高压变频器的高次谐波问题与解决方案
高压变频器的高次谐波问题与解决方案随着经济起飞，工业设备越来越多，工业变频器也逐渐成为主导的调速方式，它使用时发出的高频信号吸引着众多工程师的注意。
但是，变频器的高次谐波的关系却让人相当困惑，近年来，高次谐波现象已经成为企业生产设备安装、运行及其它运行部分的一个重要话题。
本文即围绕高压变频器的高次谐波问题及其解决方案展开讨论。
首先，需要认识高次谐波的概念。
谐波是一种由正弦波发出的共振波，按频率高低可以分为低次谐波、中次谐波和高次谐波。
高次谐波是指频率较高，且频率比基波（即50HZ或60HZ）数倍的波。
比如，两个基波的倍数相乘，则结果就是一个高次谐波波形。
由于高次谐波的幅值很高，会造成设备运行故障、用电质量变差，以及电器电气设备烧损等。
高次谐波产生的原因主要有以下几个：一是变频器内部存在过载，利用符号表可以确定变频器是否安装过载。
二是变频器调速电容设置不当，当设置不当时，调速电容容量过大会降低调速器的切换变声器性能，也会产生谐波。
三是变频器外壳散热不利，变频器的外壳散热不当可能会降低变频器的功率，并产生高次谐波。
要解决高压变频器的高次谐波问题，应当采取以下措施：一是确保变频器环境利于散热，以防止变频器功率下降。
二是正确设置变频器调速电容，电容容量要与变频器负载保持一致，减少交变干扰，以防止变频器调速电容产生高次谐波。
三是调整变频器输入电压，确保变频器瞬态电压稳定。
四是安装高压变频器的电滤波器，有效减少高压变频器的极性电磁干扰。
高压变频器的高次谐波问题对企业的生产环境造成了不利影响，需要积极采取措施进行解决。
根据高次谐波产生的原因，采取严格的措施来保证散热环境，并调整调速电容以及输入电压等，都有助于解决高压变频器的高次谐波问题。
虽然安装电滤波器可以降低变频器的极性电磁干扰，但是，要想有效解决高压变频器的高次谐波问题，还需要深入研究各种谐波产生的原因，结合实际情况，积极采取正确的解决措施。
总而言之，高压变频器的高次谐波问题是一个必须重视和解决的问题，企业应当积极采取措施，确保变频器环境利于散热，调整调速电容、输入电压，安装电滤波器，有效降低高次谐波波形的幅值，保障变频器的正常运行。
变频技术：变频技术考试答案模拟考试.doc
变频技术：变频技术考试答案模拟考试考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、填空题IGBT 的静态特性包括传输特性和（ ）。
本题答案： 2、问答题简述变频器的抗干扰问题。
采取何措施加以预防？ 本题答案： 3、问答题串联二极管式电流型逆变电路中，二极管的作用是什么？试分析其换相过程。
本题答案： 4、填空题改善变频器功率因数偏低根本途径是（ ）。
采用较好的方法是串入（ ）。
本题答案： 5、问答题交-交变频器与交-直-交变频器在主电路的结构和原理有何区别？ 本题答案： 6、问答题GTO 晶闸管用作中压变频器需要改进的地方主要有哪几方面。
本题答案： 7、问答题 什么是变频技术？姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：8、填空题变频器的各种功能设置与（）有关。
本题答案：9、单项选择题三菱FRA540系列变频器是（）。
A.恒压供水专用变频器B.注塑机专用变频器C.中央空调专用变频器D.通用变频器本题答案：10、问答题传感器的输出信号为1.5～5V，直接作为变频器的给定信号，但要求输出频率的范围是0～50Hz，。
试做出率频给定线l16、填空题VC控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为（）电流分量的和产生转矩的电流分量。
本题答案：17、填空题PID控制是（）控制中的一种常见形式。
本题答案：18、判断题将变频器R，S，T端与U，V，W端子接反会烧坏变频器。
本题答案：19、问答题什么是二次方律负载？本题答案：20、问答题若变频器拖动的负载为笼型电动机，选择变频器时应考虑哪些问题？本题答案：21、问答题变频器常见故障有哪些？本题答案：22、单项选择题下述选项中，（）不是高中压变频器调速系统的基本形式。
变频器产生的干扰及解决方案
变频器产生的干扰及解决方案摘要:变频器具有很多的优越性，但它对电网的谐波干扰和电磁辐射干扰也越来越受到人们的关注，本文主要介绍谐波、电磁辐射的标准和危害及其减弱或消除的方法。
1 引言采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而得到越来越多的应用。
但是，由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。
变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件，其产生的谐波对电网将产生传导干扰，引起电网电压畸变（电压畸变率用THDv表示，变频器产生谐波引起的THDv在10～40％左右），影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件，在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰，影响周边电器的正常工作。
2 谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害(1）谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗，降低了输变电及用电设备的效率.（2) 谐波可以通过电网传导到其它的用电器，影响了许多电气设备的正常运行，比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热，绝缘老化,寿命缩短，以至于损坏；还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。
（3) 谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振，从而使谐波放大。
(4) 谐波或电磁辐射干扰会导致继电保护装置的误动作，使电气仪表计量不准确，甚至无法正常工作。
（5）电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰，严重时使系统无法得到正确的检测信号，或使控制系统紊乱。
一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显，这也就是谐波不被大多数用户重视的原因.但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视。
3 有关谐波的国际及国家标准现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000—2—2，IEC61000-2—4，欧洲标准EN61000-3-2,EN61000-3—12,国际电工学会的建议标准IEEE519—1992,中国国家标准GB/T14549—93《电能质量共用电网谐波》。
变频技术：变频技术考试卷及答案_0.doc
变频技术：变频技术考试卷及答案考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题如果变频器的加、减速时间设为0，起动时会出现什么问题？ 本题答案： 2、多项选择题变频器出厂时已经把各项功能预置好了，但由于不同的生产机械有不同的特性和要求，变频器还要进行功能预置，其主要有（ ）A.升降速时间 B.控制模式及U/f C.闭环开环控制 D.是否程控 本题答案： 3、单项选择题表示1s 时钟脉冲的特殊辅助继电器是（ ）。
A ．M8000 B ．M8002 C ．M8011 D ．M8013 本题答案： 4、填空题当传动比大于1时，传动机构为减速机构，当传动比小于1时传动机构为（ ）。
本题答案： 5、填空题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------上限频率和下限频率是指变频器输出的最高、最低频率，一般可通过（）来设置。
本题答案：6、问答题选择V／f控制曲线常用的操作方法分为哪几步？本题答案：7、填空题定时器的线圈开始定时，定时时间到，常开触点（），常闭触点（）。
本题答案：8、问答题试述变频器的选用原则本题答案：9、问答题简述晶闸管的导通和阻断控制。
本题答案：10、判断题电动机在运行时的稳定温升不能超过其允许温升。
本题答案：11、填空题低速运行是指该生产机械所需要的（）转速。
本题答案：12、问答题SPWM控制的基本原理本题答案：13、问答题简述直流调速的优缺点。
本题答案：14、填空题额定转速nN是指额定电压、额定负载和额定频率下运行时电动机的（）。
高压变频器的选型方法【技巧】
随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。
那么要想在测量过程中减少误差的出现，高压变频器的选型需要把握哪些原则呢？1、电压等级我国高压电机常用电压等级为6kV和10kV，另有少量3kV等级的高压电机。
绝大部分的高压变频器输入都有一个隔离变压器，所以变频器输入电压通常能满足不同电网电压等级的要求。
变频器的输出电压等级选择通常按照技改项目和新建项目有不同的选择原则。
对于技改项目，本来电机工频运行，由于通常不会更换电机，加装变频器后，要求变频器的输出电压和电网电压一致，通常为6kV或10kV。
对于新建项目，如果不需要工频旁路，电机电压可以配合变频器进行优化，如对于中小功率可选择2.3kV或3kV输出电压等级，以降低成本。
如果需要工频旁路，建议变频器输出电压等级和电网电压一致，否则旁路比较复杂。
2、电压源型和电流源型目前绝大部分的高压变频器均属于交直交型变频器，按中间直流环节所用储能元件的不同，可分为电压源型和电流源型。
目前主要的电流源型变频器为SGCT-PWM电流源型变频器。
电流源型变频器的优点是能量可以回馈电网，可以实现四象限运行。
电源侧常采用三相桥式晶闸管整流电路，输入电流的谐波较大，为了降低谐波成分，可采取多重化，有时还必须加输入滤波装置。
输入功率因数一般较低，通常要附加功率因数补偿装置。
由于不像电压源变频器，在直流环节的大滤波电容能存储较大的能量，电流源变频器对电网电压波动较为敏感，电网电压波动较大时容易停机，是个比较大的缺点。
若整流电路也采用SGCT做电流PWM控制，可以得到较低的输入电流谐波和较高的输入功率因数，并且可省去输入隔离变压器。
但PWM整流会导致变频器效率有一定程度下降。
电压源变频器目前主要有三电平高压变频器(采用IGBT或IGCT作为功率器件)和单元串联多电平高压变频器。
基于实践的高压变频器输出谐波对电动机的影响研究
３ 共模 电压和轴 电流对 电动机 的影 响
升 ， 动 机 要 降 容 使 用 ； 于 输 出 波 形 失 （ 频 率 ｆ成反 比 ， 电 由 或 ） 即输 出频 率 （ 电动 机 转 或 共 模 电压 （ 叫零 序 电 压） 是 指 电动 机 也 ， 真 ， 加 电动 机 的 重复 峰 值 电压 ， 响 电动 速 ） 低 ， 速波 动 越 大 ， 就是 说 ， 增 影 越 转 也 电动 机 定 子 绕 组 的 中 心 点 和 地 之 间 的 电 压 。
的 是 转 子 铜 损 耗 ， 为 电 动 机 转 子 是 以 接 比 高次 谐 波 的 影 响 更 大 。 以 ， 使 电动 机 率 不 一 ， 着 变 频 器 输 出频 率 的 变 化 而 所 要 样 随 近 基 波 频 率 旋 转 速 度旋 转 的 ， 因此 对 于 高 的 转 速 脉 动 较 小 ， 先 要 消 除 或 抑 制 变 频 变 化 。 于输 出频 率一 般 不 等 于 电 网频 率 ， 首 由 次谐 波 电压 来 说 ， 子 总是 任 转 差 率 接近 １ 器输 出 的 低 次 谐 波 ， 用 高频 ＰＷＭ 方 法 ， 且 它 们 的 频 率 不 断 变 化 ， 以 共 模 电 压 转 采 所 的状 态 下 旋 转 ， 以 转 子铜 损耗 较 大 ， 且 将 输 出 谐 波 往 高 频 推 移 ， 失 为 减 少 转 速 ＵＮＧ：ＵＭｇ—ＥｍＮ可以 在某 个 时刻达 到 最 所 而 不 在 这 种 情 况 下 ， 了直 流 电 阻 引 起 的 铜 损 脉 动 的 有 效 办 法 。 电平 变 频 器 在 不采 用 大 值 。 除 三 南于 ｇ ｍＮｆ ＵｍＧ的最 大 值都 可以 达 ［ Ｉ 耗 外 ， 必 须 考 虑 由于 肌 肤 效 应 所 产 生 的 还 输 出滤 波 器 时 ， 会 产 生较 大 的 转 矩 脉 动 ， 到 额定 相 电 压峰 值 的 ５ ％， 也 ０ 所以 共 模 电压 最 实 际 阻抗 增加 而 引 起 的 铜 损耗 。 普 通 的 电 流 源 型 变频 器输 出 电流 波 形 和输 入 电流 波 形极 为 相 似 ， 是 １ ０ 的方 都 ２度 波 ， 有 较 大 的谐 波 成 分 ， 谐 波 电 流可 以 含 总 达 到 ３ ％ 右 。 了降 低输 出 谐 波 ， 有 采 ０ 左 为 也 采用 输 出滤 波 器 后 ， 矩脉 动可 大 大 降 低 。 转 大 可 按 近 相 电 压 的 峰 值 ， 果 电源 的 中 心 如 接地， 电动 机 的 机 壳也 接 地 ， 样 共 模 电 压 这 就 施 加 到 电 动机 定 子绕 组 的 中心 点 和 机 壳
高压变频器对电网与电动机的影响
高压变频器对电网与电动机的影响1、对电网的影响出于高压变频器容量一般较大，占整个电网比例较为显著考虑，所以高压变频器对电网的谐波污染已不容忽视。
解决谐波污染有两种方法：一是采取消波滤波器，对高压变频器产生的谐波进行治理，以达到供电部门的要求；二是采用谐波电流较小的变频器，变频器本身基本不对电网造成谐波污染，即采用所谓的“绿色”电力电子产品，从本质上解决谐波污染问题。
一般电流源型变频器用的6脉波晶闸管电流源型整流电路，其总的谐波电流失真约为30%，远高于IEEE519 1992标准所规定的电流失真小于5%的要求，所以必须设置输入谐波滤波器。
对12脉波晶闸管整流电路，其总谐波电流失真约为10%，仍需安装谐波滤波装置。
大多数PWM电压源型变频器都采用二极管整流电路，如果整流电路也采用PWM控制，则可以做到输入电流基本为正弦波，谐波电流很低。
单元串联多电平变频器采用多重化结构，输入脉波数很高。
总的谐波电流失真可低于10%，不加任何滤波器就可满足电网无谐波失真的要求。
高压变频器的另一项综合性能指标是输入功率因数，普通电流源型变频器的输入功率因数较低，且会随着转速的下降而线性下降，因此需要设置功率因数补偿装置。
二极管整流电路在整个运行范围内都有较高的功率因数，一般不必设置功率因数补偿装置。
采用全控型电力电子器件构成的PWM型整流电路，其功率因数可调，可以做到接近1。
单元串联多电平PWM变频器功率因数较高，实际功率因数在整个调速范围内可达到0.95以上。
从以上两项指标来看，全控型电力电子器件的PWM型整流电路和单元串联多电平PWM(高-低结构)变频器均属“绿色”电力电子产品。
2、对电动机的影响高压变频器输出谐波会在电动机中引起谐波发热（铁心）和转矩脉动，且输出du/dt、共模电压与噪声等也会对电动机有负面影响。
电流源型变频器由于输出谐波和共模电压较大，电动机需降额使用和加强绝缘，且存在转矩脉动问题，使其应用受到限制。
变频技术理论试题库(复习材料)
变频技术科理论试题库一、填空题1．(IGBT)器件是目前通用变频器中广泛使用的主流功率器件。
2．变频器按变换环节可分为（交—交）型和(交—直—交)型变频器。
3．变频器按照滤波方式分（电压）型和（电流）型变频器。
4．三相鼠笼交流异步电动机主要有（变频）、（变转差）、（变极）三种调速方式5．智能功率模块IPM将大功率开关器件和（驱动）电路、（保护）电路、（检测）电路等集成在同一个模块内。
6．基频以（下）调速属于恒转矩调速基频以（上）调速属于弱磁恒功率调速。
7．基频以下调速，变频装置必须在改变输出（频率）的同时改变输出（电压）的幅值。
8．基频以下调速时，为了保持磁通恒定，必须保持U/F=(常数）。
9．变频器的主电路，通常用(R、S、T)或（L1、L2、L3）表示交流电源的输入端，用(U、V、W)表示输出端。
10．通过（通讯）接口可以实现在变频器与变频器之间或变频器与计算机之间进行联网控制。
11．变频器输入侧的额定值主要是（电压）和（相数）12．变频器输出侧的额定值主要是输出（电压）、（电流）、（容量）、配用电动机容量和超载能力。
13．变频器的频率指标有频率（范围）、频率（精度）、频率（分辨率）14．变频器运行频率设定方法主要有（面板）给定、(外接)给定、(预置)给定和通信给定。
15．变频器的外接频率模拟给定分为（电压）控制、（电流）控制两种。
16．通用变频器的电气制动方法，常用的有三种（直流）制动、（制动单元/制动电阻）制动、（整流回馈）。
17．变频器的PID功能中，P指（比例），I指(积分) ，D指（微分）。
18．U/f 控制方式的变频器主要用于（风机）、（水泵）、（运输传动）等无动态指标要求的场合。
19．低压变频器常用的电力电子器件有(GTR)、(IGBT)、(IPM).20．变频器主电路由整流电路、中间直流电路、逆变器和（控制回路）部分组成21．变压器的控制方式主要有(U / f )控制、(矢量)控制、(直接转矩)控制22．电压型变频器中间直流环节采用大（电容）滤波，电流型变频器中间直流环节采用高阻抗（电感）滤波。
变频技术：变频技术考点模拟考试练习_1.doc
变频技术：变频技术考点模拟考试练习考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、单项选择题变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（ ）型。
A.电流 B.电阻 C.电感 D.电容 本题答案： 2、问答题画出电动机正转控制电路图。
本题答案： 3、填空题变频器和主电源间常用的切换方式有（ ）和（ ），后者又可分为（ ）和（ ）。
本题答案： 4、单项选择题森兰SB40变频器控制电路端子中，x1、x2、x3用于（ ）。
A ．正转运行命令B ．模拟量输出C ．多档速度选择D ．复位命令 本题答案： 5、填空题姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式，都是采用（）器件作为开关器件。
本题答案：6、问答题是否每台变频器都必须加装电磁选件？本题答案：7、判断题变频器上有显示屏。
本题答案：8、问答题为什么变频器的通、断电控制一般均采用接触器控制？本题答案：9、单项选择题为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电（AC）变换为直流电（DC），这个过程叫（）。
A.整流B.变频C.逆变D.变压本题答案：10、填空题为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器具有（）功能本题答案：11、问答题频率给定信号有哪几种设置方法？什么方法最简便精确？本题答案：12、填空题晶闸管的过压保护有（），（）和（）。
本题答案：13、问答题变频器产品正在向哪三个方面发展？本题答案：14、问答题为什么说电力电子器件是变频器技术发展的基础？本题答案：15、问答题交—交变频电路的运行方式有哪些？各有何优缺点？本题答案：16、填空题变频器容量选择的基本原则是（）不超过变频器的（）。
高压变频器的工作原理与性能特点
高压变频器的工作原理与性能特点摘要：高压变频器是一种电力传动设备，广泛应用于工业生产中，用于控制高压电机的转速和转矩。
本文将详细介绍高压变频器的工作原理和性能特点。
一、工作原理高压变频器是通过改变供电频率来控制电机的转速和转矩。
其主要由整流器、滤波器和逆变器组成。
1. 整流器：将交流电源进行整流，转换为直流电，并通过滤波电路获得平滑的直流电。
2. 滤波器：用于过滤直流电中的杂波和谐波，使输出电流更加稳定。
3. 逆变器：将直流电转换为交流电，输出频率和电压可根据需要调节。
逆变器通过将直流电切割成一系列窄脉冲，然后利用PWM 技术进行宽度调制，最终通过输出变压器将输出电压升压至所需的高压。
二、性能特点高压变频器具有以下几个显著的性能特点：1. 调速精度高：高压变频器通过改变输出频率来调节电机的转速，可实现平稳和精确的调速控制。
用户可根据需要随时调整电机的转速，满足不同生产过程的要求。
2. 能量效率高：高压变频器采用先进的调速控制技术，根据负载的需求提供合适的转矩输出，有效降低了能源消耗。
相比于传统的调速方式，高压变频器能够使电机在大部分时间内以高效率运行。
3. 负载适应性强：高压变频器具有良好的负载适应性，能够适应不同负载条件下的工作要求。
无论是启动大负载启动还是对瞬时负载的调整，高压变频器都能够迅速响应并提供适当的输出功率。
4. 控制方式多样：高压变频器支持多种控制方式，包括PID闭环控制、矢量控制、直接转矩控制等。
用户可根据实际需求选择合适的控制方式，实现更精确的转速和转矩控制。
5. 维护方便：高压变频器具有良好的故障诊断功能，可自动检测并报警，方便用户进行故障排查和维修。
同时，高压变频器还具。
四象限高压变频器移相变要求
四象限高压变频器移相变的要求主要包括以下几点：
移相变压器的设计应能够实现输入电压和输出电压之间的相位差调整，以提高电机的效率和稳定性。
移相变压器可以将电网电压的相位与电机电压的相位进行匹配，从而使电机的运行更加高效和稳定。
移相变压器需要能够提高电机的功率因数，从而减少电网的负荷和降低电网的损耗。
这通常是通过移相变压器二次侧功率单元的整流电路设计来实现的。
移相变压器还应具备降低电机谐波电流的能力，以保护电机的正常运行。
高压变频器产生的谐波电流会对电机产生不良影响，移相变压器需要能够滤除这些谐波电流。
移相变压器需要在不同的电压和频率下进行传输，并且能够调节输出电流和功率。
这种设备由高压变频器和移相变压器两部分组成，其中高压变频器主要负责将输入的交流电转换为直流电，而移相变压器则负责将直流电转换为需要输出的交流电。
在结构上，高压变频器移相变压器通常采用一次侧为Y接，二次侧为三角接法的方式。
二次侧三角形的延边差异被用来实现移相。
请注意，以上信息可能并不完全适用于所有类型的四象限高压变频器移相变，具体的设计和要求可能会根据具体的设备和应用场景而有所不同。
因此，在实际应用中，建议参考相关设备的具体技术规格和要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高压变频器输出谐波对电动机的影响
时间:2012-10-05 10:51来源:未知 作者:360期刊网 点击: 107 次 目前、髙压变频器没有统一的电路拓扑结构，由于变频器对电动机的影响主要取决于变频器逆变电路的结构和特性。
因而，不同电路拓扑结构的变频器对电动机的影响也是不同的。
输出谐波对电动机的影响主要有谐波引起电动机附加发热、导致电动机额外温升，电动机要降容使用，由于输出波形失真，增加电动机的重复峰值电压，影响电动机绝缘；同时，谐波还会引起电动机转矩脉动。
噪声增加。
高次谐波引起的损耗增加主要表现在定子铜损耗、转子铜损耗、铁损耗以及附加损耗的增加。
其中影响最为显着的是转子铜损耗，因为电动机转子是以接近基波频率旋转速度旋转的，因此对于髙次谐波电压来说，转子总是在转差率接近1 的状态下旋转，所以转子铜损耗较大，而且在这种情况下，除了直流电阻引起的铜损耗外，还必须考虑由于肌肤效应所产生的实际阻抗增加而引起的铜损耗。
普通的电流源型变频器输出电流波形和输入电流波形极为相似，都是120
度的方波，含有较大的谐波成分，总谐波电流可以达到307。
左右。
为了降低输出谐波，也有采用输出12脉动方案或设置输出滤波器，输出波形会有很大的改善，但系统的成本和复杂性也会大大的增加。
输出滤波器换相式电流型变频器固有的滤波器可以起到一定的滤波作用，所以速度较高时，电动机电流波形有所改善。
三电平变频器与普通的电平变频器相比，由于输出相电压电平数增加，毎个电平幅值相对下降，提髙了输出电压谐波消除算法的自由度，在相同开关频率的前提下，可使输出波形质量比二电平变频器有较大的提高，但输出因谐波使电压波形失真仍达297。
电动机电流谐波失真达177。
必须采用专用的电动机，如果采用普通电动机，必须设置输出滤波器。
基波旋转磁动势和6倍频率的转子谐波电流共同作用，产生6倍频的脉动转矩， 所以6脉动输出电流源型变频器含有较大的6倍频率脉动转矩。
电流源型变频器采用12脉动多重化后，输出电流波形有较大改善，由于5次和7次谐波基本抵消，6倍频率脉动转矩大大降低，剰下的主要为12倍频率的脉动转矩，总的转矩脉动明显降低。
脉动转矩在低速时对电动机转速的影响尤为明显。
对三相电动机而言，由于60± 1次谐波存在，产生的电磁转矩为。
电动机的转速脉动有以下规律：转速脉动频率分别为电动机基波角频率10.611 倍，其幅值与变频器输出的基波角频率03 或频率0成反比，即输出频率（或电动机转速）越低，转速波动越大，也就是说，电动机在低速运行情况下，为了使转速波动量维持在同一水平，对输出谐波抑制的要求更髙。
转速脉动幅值与变频器输出的谐波次数0成反比，即低次谐波所引起的转速脉动比高次谐波的影响更大。
所以，要使电动机的转速脉动较小，首先要消除或抑制变频器输出的低次谐波， 将输出谐波往高频推移，不失为减少转速脉动的有效办法。
三电平变频器在不采用输出滤波器时，也会产生较大的转矩脉动， 采用输出滤波器后，转矩脉动可大大降低。
由于高速电力电子器件的使用，变频器输出电压变化率对电动机绝缘产生的影响越来越严重。
取决于两个方面：一是电压跳变台阶的幅值，它与变频器的电压等级和主电路结构有密切的关系，二是逆变器功率器件的开关速度，开关速度
越高越大。
普通的二电平和三电平电压源型变频器由于输出电压跳变台阶较大，相电压的跳变分别达到直流母线电压和一半的直流母线电压，同时由于逆变器功率器件开关速度较快，会产生较大的也。
高的相当于在电动机线圈上反复施加陡度很大的冲击电压，使电动机绝缘承受严酷的电应力，尤其当变频器输出与电动机之间电缆距离较长时，由于线路分布电感和分布电容的存在，会产生行波反射放大作用，在参数适合时，加到电动机绕组上的电压会成倍增加， 引起电动机绝缘损坏。
所以这种变频器一般需要特殊设计的电动机，电动机绝缘必须加强。
如果要使用普通的电动机，必须附加输出滤波器。
共模电压（也叫零序电压），是指电动机定子绕组的中心点和地之间的电压。
电流源型变频器逆变器的工作原理与整流器大致相同，因此逆变器输入直流中心对电动机中心点的电压2111波形与II 111（5波形大致相同，只是5：1111^和01110的颊率不一样，随着变频器输出频率的变化而变化。
由于输出频率一般不等于电网频率， 且它们的频率不断变化，所以共模电压可以在某个时刻达到最大值。
所以共模电压最大可接近相电压的峰值，如果电源的中心接地，电动机的机壳也接地，这样共模电压就施加到电动机定子绕组的中心点和机壳之间。
这样高的共模电压使电动机绕组承受绝缘应力为电网直接运行情况下的4 倍，严重影响电动机绝缘。
当没有输入变压器时，共模电压会直接施加到电动机上，增加绕组对地的电应力，引起绝缘击穿，影响电动机的使用寿命。
如果设置输入变压器（变压器二次侧中心不能接地），则共模电压有输入变压器和电动机共同承担，按照输入变压器一次、二次绕组间的分布电容和电动机绕组对机壳的分布电容（两个容抗串联）进行分配。
由于一般输入变压器的分布电容大大小于电动机绕组对机壳的分布电容的共模电压由输入变压器来承担，只要考虑加强输入变压器的绝缘即可，而变压II 的绝缘加强，相对电动机要容易得多。