变频器谐波概述

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变频器谐波计算说明

变频器谐波计算说明

变频器谐波计算说明一、什么是变频器谐波计算二、变频器谐波的影响谐波对电力系统和设备的影响主要表现在以下几个方面:1.电力系统负载能力受限:谐波会增加设备的总谐波电流,使得电流变形,影响电力系统的电能负荷,使得系统的谐波负荷能力降低,可能导致设备过载。

2.电力系统能耗增加:谐波电流会增加系统的线损,在电缆和变压器等设备中产生额外的损耗,增加了电力系统的耗能量。

3.电力系统电压失真:谐波电流会造成电力系统电压波形失真,导致电源电压质量降低,影响系统的电能质量。

4.设备故障率增加:谐波会影响设备的工作稳定性和寿命,容易造成设备的接线松动、线圈过热、设备损坏等故障。

5.其他方面:谐波还可能对电力系统中的其他设备和设施造成恶劣影响,如声音、遥控干扰等。

三、变频器谐波计算的方法1.根据理论计算方法进行计算。

通过分析变频器内部电路的结构特点、电源供电特性以及负载特性,可以进行数值计算或仿真计算,得到谐波的幅值、频率等参数。

2.根据实测数据进行计算。

通过使用谐波分析仪等测试设备,对变频器输出的电流和电压进行实时监测采样,然后根据采样数据计算谐波的含量、频率等参数。

3.根据经验公式进行计算。

对于一些常见的变频器机型和负载条件,可以根据经验公式进行近似计算,得到谐波的大致值。

四、变频器谐波计算的注意事项在进行变频器谐波计算时,需要注意以下几个问题:1.确定计算的范围:根据实际情况确定计算的范围,包括变频器的输出电流、电压、负载性质等参数。

2.选择合适的计算方法:根据实际情况选择合适的计算方法,考虑计算的准确性和可行性。

3.考虑负载的变化:在实际运行中,负载可能会有变化,需要考虑负载的变化对谐波的影响。

4.选择合适的滤波器:如果谐波对设备和系统造成了较大的影响,可以考虑安装滤波器来降低谐波的含量。

五、变频器谐波计算的应用领域1.电力系统的谐波分析和优化设计。

2.变频器选型和系统配置。

3.电力系统谐波监测和故障诊断。

4.设备和系统的谐波保护和滤波。

概述变频器谐波分析及解决措施

概述变频器谐波分析及解决措施

概述变频器谐波分析及解决措施【摘要】在我国社会主义经济不断高速发展的情况下,各行各业都在不断的发展变革,其中电子设备也在不断的更新换代。

本文针对变频器产生的谐波进行系统分析,发现变频器产生的谐波含量很高,对电气和电子设备有潜在的危害。

采用在变频器输入端安装电抗器的措施来抑制谐波,降低了谐波电流的总畸变率。

【关键词】变频器;谐波;电抗器变频器因其体积小、重量轻、成本低及效率高等优点在各生产领域倍受青睐,特别是在风机、水泵等传动系统中得到了广泛应用。

变频器的应用虽然产生了显著的节能效益,但随之而来的谐波问题不容忽视。

谐波电流注入电网,不仅增加输电线的损耗,缩短输电线寿命,而且还会使熔断器在没有超过整定值时就熔断,增加旋转电动机的损耗、增大电动机噪声、产生脉动转矩,造成继电保护、自动装置工作紊乱,由于容抗对谐波的扩大作用,很小的谐波电压就可以引起很大的谐波电流,导致电容器因过流而损坏。

谐波危害日趋严重,谐波电流污染已经成为影响供电质量的重要问题。

1 变频器输入侧谐波测试某装置多台电动机均需变频器控制,且电动机功率均大于100kW,考虑变频器会产生谐波,会对其他设备产生影响,所以对变频器产生谐波情况进行了测试。

测试仪器采用Fluke434 三相电能质量分析仪,测试对象为控制160kW 电动机的变频器,此变频器输入侧和输出侧均无电抗器,测试位置为变频器输入端。

1.1 谐波电流测试在实验中我们很容易看到变频器输入端L1 相电压、相电流测试的波形,在实际操作中我们所见到的电流波形一般都是在半个周期内出现了两个波峰,电流发生了严重的畸变。

如果已知变频器输入端三相电流谐波成分为L1、L2、L3,就可以利用仪器计算出L1相电流总谐波畸变率已达到65.3% ,5次谐波电流总畸变率为55.3%,7 次谐波电流总畸变率为28.5% ,主要谐波成分为 5 次、7 次、11 次、13 次谐波,即6n +1 次谐波,完全符合六脉整流器产生谐波成分原理。

变频器 窄脉冲补偿 调制 谐波

变频器 窄脉冲补偿 调制 谐波

变频器窄脉冲补偿调制谐波1. 引言变频器是一种电力调节设备,用于控制交流电动机的转速和扭矩。

在工业生产中,变频器被广泛应用于各种机械设备,如风机、水泵、压缩机等。

本文将围绕着变频器的窄脉冲补偿、调制和谐波进行详细介绍。

2. 变频器的基本原理变频器通过改变输入电源的频率和电压来控制交流电动机的转速。

其基本原理是将输入的交流电源转换为直流电源,再通过逆变器将直流电源转换为可控的交流电源。

具体来说,变频器由整流单元、滤波单元和逆变单元组成。

整流单元将输入的交流电源转换为直流电源,并通过滤波单元消除直流侧的脉动。

逆变单元则将直流侧的电压和频率转换为可控制的交流输出。

3. 窄脉冲补偿在某些应用中,窄脉冲信号可能会对设备产生不良影响。

为了减少这种影响,变频器通常会进行窄脉冲补偿。

窄脉冲补偿的原理是通过在逆变器输出端加入补偿电路,将窄脉冲信号转换为宽脉冲信号。

这样可以有效减少对设备的干扰,提高设备的稳定性和可靠性。

4. 调制变频器的调制技术是指通过改变逆变器输出波形的方式来控制交流电动机的转速和扭矩。

常见的调制技术有PWM(脉宽调制)和SPWM(正弦波脉宽调制)两种。

PWM调制是将一个周期内的时间分成若干个等分,根据输入信号的幅值来控制每个等分中是否输出电压。

SPWM调制则是根据输入信号的幅值来控制逆变器输出波形的频率和相位,使其尽可能接近所需输出波形。

通过调制技术,可以实现对交流电动机转速和扭矩的精确控制,并且具有良好的动态响应特性。

5. 谐波在变频器工作过程中,由于非线性元件存在,会产生谐波。

谐波是指频率为整数倍于基波频率的波动成分。

谐波对电网和设备的影响是不可忽视的。

它会导致电网中电压和电流的失真,产生额外的能量损耗,并且可能对其他设备造成干扰。

为了减少谐波的影响,变频器通常会采用滤波器来抑制谐波。

常见的滤波器包括无源滤波器和有源滤波器。

无源滤波器通过阻抗匹配来抑制谐波,而有源滤波器则通过控制逆变器输出来消除谐波。

变频器中的谐波原理有哪些

变频器中的谐波原理有哪些

变频器中的谐波原理有哪些变频器是一种用来控制交流电机转速的电子设备。

它能够改变电机的输入频率,以此来控制电机的转速。

在变频器中,会产生一些谐波,谐波对电机和电网系统都会造成一定的影响。

因此,了解变频器中谐波的原理对于正确使用和维护变频器至关重要。

变频器中产生谐波的原理主要包括以下几个方面:1. PWM调制:在变频器中,通常采用PWM(脉宽调制)技术来控制输出电压。

PWM调制会产生丰富的谐波成分,特别是高次谐波。

这是因为PWM技术是通过将直流电压按照一定的频率开关来控制输出电压的,这样就会产生大量的高频成分。

2. 电容滤波器:在变频器的输出端通常会安装电容滤波器,用来减小PWM调制产生的谐波。

然而,电容滤波器并不能完全消除谐波,它只能将一部分谐波通过并降低幅值。

同时,电容滤波器本身也会对系统产生影响,比如引起谐波失真等问题。

3. 电机本身:变频器驱动的电机会对输出的电压和频率有一定的要求。

当变频器输出的波形不符合电机要求时,电机本身就会产生谐波。

特别是在低速运行时,因为转子频率较低,会引起磁通波动,产生谐波。

4. 系统谐波:变频器输出端接入的设备也会对谐波产生影响。

比如在变频器驱动的系统中接入了变压器、变压器接地、照明负载等,这些设备都会对谐波产生敏感影响。

在变频器中,各种类型的谐波会对系统产生一些不利影响:1. 电网影响:变频器输出的谐波会污染供电电网,引起负载侧其它用户产生问题。

比如产生电网频率剧烈波动、电压谐波过大等问题,这会对电网系统的稳定性和可靠性造成影响。

2. 电机影响:谐波对电机的影响包括增大了电机的温升和损耗、加大了绝缘老化的速度等。

特别是高次谐波,它们对电机的影响更为严重。

3. 控制系统影响:谐波对变频器控制系统产生瞬时波动,可能导致系统控制不稳定。

比如在控制电机转速和力矩时,谐波会引起不可预知的扰动,造成系统的运行不稳定。

为了解决变频器中谐波问题,我们需要采取一些措施来降低谐波对系统造成的影响:1. 滤波措施:可以通过安装谐波滤波器、有源滤波器等设备来降低变频器输出的谐波。

变频器频率低时谐波大的原因

变频器频率低时谐波大的原因

变频器频率低时谐波大的原因
变频器是现代工业生产中常用的一种电力调节设备,在调节功率、转速等方面具有很好的效果。

然而,在实际应用中,往往会发现变频器在低频率下会出现谐波大的问题,这给生产带来了一系列的困扰。

那么,为什么变频器频率低时谐波大呢?下面就来一一探讨。

我们需要了解什么是谐波。

在电力系统中,谐波是指电压或电流的非正弦波形成分。

由于电力负载的非线性特性,电流会发生畸变,进而形成谐波。

变频器在工作时,由于其调节电压、电流的方式,同样会引起电流的畸变,从而形成谐波。

我们需要了解变频器的工作原理。

变频器是通过将交流电源变成直流电源,再通过逆变器将直流电源转换成交流电源,从而实现调节电机转速的目的。

在逆变器的工作过程中,变频器会将直流电源进行调制,使其形成与所需输出电压频率相同的波形。

然而,在低频率下,变频器输出的电流会发生畸变,产生谐波。

我们需要了解谐波对生产的影响。

谐波会引起线路电压的波动,导致电机的转速不稳定,甚至出现抖动、噪声等问题。

这些问题会影响生产的稳定性和效率,甚至对设备造成损坏。

我们需要了解如何解决变频器频率低时谐波大的问题。

一种解决方案是采用谐波滤波器。

谐波滤波器是一种用于滤除谐波的装置,可以有效地减少谐波对电路的干扰。

另外,还可以采用多电平逆变器、
多电平PWM等技术来减少谐波的产生。

变频器在低频率下会出现谐波大的问题,主要是由于电流的畸变引起的。

这种问题会给生产带来很大的困扰,需要采取相应的解决方案来降低谐波的影响。

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定

变频器的谐波干扰与抑制及参数设定

变频器的谐波干扰与抑制变频器中要进行大功率二极管整流、大功率晶体管逆变,结果是在输入输出回路产生电流高次谐波,干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备。

在实际使用过程中,经常遇到变频器谐波干扰问题,下面简单介绍谐波产生的机理、传播途径及有效抑制干扰的方法。

1.变频器谐波产生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信号,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PWM载波信号调制的脉冲波形,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。

2.抑制谐波干扰常用的方法谐波的传播途径是传导和辐射,解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离;解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。

具体常用方法:(1)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安装隔离变压器,切断谐波电流。

(2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器,或安装谐波滤波器,滤波器的组成必须是LC型,吸收谐波和增大电源或负载的阻抗,达到抑制谐波的目的。

(3)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不同的电缆沟分别敷设,避免辐射干扰。

(4)信号线采用屏蔽线,且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离(至少20cm以上),切断辐射干扰。

(5)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开,使用短线。

变频器谐波概述

变频器谐波概述

一、变频器谐波概述变频器是一个典型的六脉波整流装置,因此,它是一个高谐波的发生源,在变频器的输出侧测试其谐波含量,可测到高达70%以上的电流畸变率,严重影响了其他用电器的安全运行。

近年来,发现在使用多台变频器的场合,变频器的功率模块的损坏率急增,而且还查不出损坏的原因。

有时,变频器会莫名其妙的发生故障,但在停机重新启动后,故障消失。

诸如此类“故障”的现象繁多,究其原因,就是谐波的影响。

根据有关标准的规定,对于这些注出电网的谐波电流,需要进行抑制或消除,以保护电气设备运行安全。

我国在1993年颁布了谐波管理的标准,规定了安装、增加或更新产生谐波的电气设备发生的谐波电流的最大值。

如果任何一次谐波超出规定的极限值,要求用户采取治理措施。

二、变频器滤波器分类变频器输入滤波器安装在变频器输入侧与电源之间,主要用于抑制变频器产生的传导干扰和无线电干扰,同时具备共模和差模抑制能力。

用于对电磁环境要求较高的场合,防止变频器工作时,变频器输入端对电网和其他数字设备产生的干扰。

变频器输出滤波器安装在变频器的输出侧与电机之间,主要用于减小输出电流中的高次谐波层,抑制变频器的输出侧的浪涌电压,减小电机由高频谐波引起的,附加转矩,减小电机噪音。

正弦波滤波器安装在变频器的输出侧与电机之间,它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波,减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。

3.1、变频器滤波器的技术规格滤波器的安装: 室内,落地或挂墙;滤波器接电方式: 电缆或母线;滤波器额定电压: 3φ400V,525V,660V AC;滤波器额定频率: 50Hz/60Hz;滤波效率: 70%In 功率因数: 0.95开关频率: 2-16KHZ耐压强度: 3000VAC 10mA 持续60秒;滤波器过载能力: 1.5倍额定电流1分钟,3次/小时防护等级: IP65;滤波器冷却: 自然空冷或强迫风冷;滤波器工作条件: 海拔高度≤2000m环境温度-25℃~+85℃相对湿度90%(+20℃时)3.2、变频器滤波器的功能具有良好的干扰抑制能力:置于变频器等强干扰电力电子设备输出端,能有效减少设备产生的电磁干扰。

变频器电流谐波次数

变频器电流谐波次数

变频器电流谐波次数摘要:1.变频器电流谐波的概述2.谐波次数的影响因素3.谐波次数的测量方法4.减少谐波次数的措施5.结论正文:变频器电流谐波次数在当今社会,变频器在各行各业中得到了广泛的应用,其性能直接影响着整个电气系统的运行效率和稳定性。

然而,变频器电流中存在的谐波问题一直是一个难以忽视的问题。

本文将从谐波的概述、影响因素、测量方法以及减少谐波次数的措施等方面进行详细探讨。

一、变频器电流谐波的概述变频器电流谐波,指的是在变频器输出的电流中,除了基波之外的高次谐波。

这些高次谐波会对电气设备产生不良影响,如导致设备过热、噪音增大、电磁干扰等,严重影响设备的运行寿命和可靠性。

二、谐波次数的影响因素1.电源电压的谐波:电源电压中的谐波会传递到变频器输出电流中,从而影响谐波次数。

2.变频器的设计:变频器的控制策略、开关器件的开关速度等参数都会对输出电流的谐波产生影响。

3.负载特性:不同负载特性会对电流谐波产生不同的影响。

三、谐波次数的测量方法1.采用谐波分析仪:通过对电流信号进行实时采样,并进行FFT变换,分析电流信号中的谐波含量。

2.计算谐波次数:根据谐波分析结果,统计电流信号中谐波的次数。

四、减少谐波次数的措施1.优化变频器设计:采用先进的控制策略,降低开关器件的开关速度,减少谐波产生。

2.选用高品质变频器:选择具有良好谐波抑制能力的变频器,降低谐波次数。

3.滤波器补偿:在电气系统中加入滤波器,对谐波进行有效抑制。

4.合理配置电气系统:优化电气系统的布局,减小谐波传播途径。

五、结论变频器电流谐波次数是一个严重影响电气系统运行性能和设备可靠性的问题。

通过了解谐波的产生原因、测量方法以及采取相应的减少措施,可以有效降低谐波次数,提高电气系统的稳定性和可靠性。

变频器谐波及其治理

变频器谐波及其治理
广应 用 的关 键 。
和 自动装置误动作 , 使电能计量出现混乱 对于电力系统外部 ,
谐波对通信设备和电子设 备会产生严重干扰。
我 国 明 确 提 对 谐 波 限 定 的要 求 , 于 19 年 颁 布 了 cB 已 93 / T44 15 9—9 《 能 质 量 公 用 电 网 睹波 》 罔家 标 准 , 确 规 定 r 3电 的 明
日前 常用 的谐波治理的方法 如下 :
1 离 措 施 。 隔离 技 术 是 电 磁 兼 容 性 中 的重 要 技 术 之 一 。 . 隔 所 谓 干 扰 的 隔 离 , 指 从 电路 上 把 干 扰 源 和易 受 干 扰 的 部 分 隔 是
数 搿
变频器是 把工频 (0 ) 5Hz变换成各 种频率 的交流 电源 , 以实
现 电机 变 速 运 行 设 备 的 控 制 电路 对 主 电 路 的 控 制 , 流 电路 将 整
是指对周期性 非正弦 电量进行 傅立叶基数分 解 , 到一系列大 得 于基波频率整 数倍 的各次分量 , 中大于基波频率 的部分称为 其 谐波, 通常也称为高次谐波 , 谐波频率 与基波频率 的比值称为谐 波次数 。而基波是指其频率与工频相 同的分量。 在理想状 态下 , 电网中的电流和电压都是纯粹 的正弦波。偕 波产生的根本原 因是由于非线性负载所致 , 在电力 系统中由于正 弦电 加压于非线性负载设备时 , 产生的电流与施加的电压波形
产生 , 使其不产生谐波 , 且功率 因数可控制为 1这当然只适用 于 , 作为主要谐波源 的电力 电子装置。
四 、 频 器 谐 波 治理 方法 变
随着工业 生产技术 的逐 步提高 , 变频器使 用范 围的逐步加
大 , 频 器 高 次 谐 波 带 来 的 电磁 干 扰 和 污 染 问题 也 越 来 越 突 出 , 变 处 理 好 变 频 器 系 统 的 谐 波 干 扰 和 污 染 问 题 成 了 变 频 器进 一步 推

变频器电网侧的谐波电流

变频器电网侧的谐波电流

变频器电网侧的谐波电流此谐波电流与逆变电路无关,只打算于变频器前面输入整流部分的电路与中间直流是用电容还是电感平波,下面不争论pwm整流,pwm整流有很好的性能,可四象限运行,高cosφ,低谐波,但有高频骚扰输到电网(与调制频率有关),主要问题是价格较高。

这里只争论常用三相或多相整流装置向电网输出的谐波。

1、电压源变频器的谐波中间直流环节用大电容平波,只能稳定直流电压,此大电容对变动的输入却是低阻抗,因而输入电流有很大的谐波成分,iec标准对此谐波重量已有数据列成表格如附表所示。

从附表中可以看出下面几个特点:(1)谐波是特征谐波,只和整流脉动数有关,例如三相对称桥整流,则为6脉动,最低谐波次数为5次,假如为18脉动,则最低谐波次数为17次(理论上没有5、7、11、13等低次谐波),所以大功率整流多采纳多相整流,即变压器有多个付绕组,彼此的相角有移位,而且谐波次数愈高,谐波相对值愈小。

(2)各次谐波量的大小与变频器输入端的系统短路容量大小成正相关关系,短路容量愈小,谐波量愈小,所以在变频器输入端之前要求串入一台相对电抗值x%为4%的输入电抗器,对低压变频器而言,制造厂一般都成套供应。

对高压变频器而言,这个道理是一样的,附表的数值也是适用的。

x%不能太大也不能太小。

(3)和下面的电流型变频器相比,电压源变频器在同等条件下的谐波电流要大许多,对这一点,下面第4.3节再作对比分析。

2、电流源变频器的谐波中间直流环节用大电感,对变动的电流而言,是一个很大的内抗,因而变频器输入电流中的谐波成分相对较少,它有以下特性:(1)ih/i1= 1/h上式中:i1-基波电流,由负载大小打算;ih-特征谐波中的第h 次的谐波电流。

可见,谐波次数h愈高,其电流愈小,与h成反比,例如5次谐波只有基波电流的20%。

(2)同电压型谐波源的第(1)点一样,谐波也是特征谐波,假如采纳多相整流例如18脉动,最低谐波次数为17次,没有13次以下的谐波。

变频器电流谐波

变频器电流谐波

变频器电流谐波电力系统中电流谐波是一个重要的问题,特别是在变频器的应用中。

变频器是一种用于控制电动机转速的设备,它通过改变输入电压的频率来改变电动机的转速。

然而,变频器的运行会产生电流谐波,对电力系统以及相关设备产生不良影响。

一、电流谐波的成因与分类电流谐波的产生有多种原因,主要包括变频器内部元件非线性特性、变频器控制算法以及电源网格等。

根据谐波的频率,可以将电流谐波分为低次谐波和高次谐波两类。

低次谐波主要包括二次谐波、三次谐波等,它们的频率是输入电压频率的整数倍。

高次谐波的频率则更高,它们可能达到几千倍甚至更高。

二、电流谐波对电力系统的影响电流谐波会对电力系统产生许多不良影响。

首先,它会导致电力系统的功率因素下降。

电流谐波会引起变压器、电容器等设备的额定电流增加,从而导致功率因素下降。

其次,电流谐波还会引起设备的过热。

电容器、电感器等设备对谐波电流的响应较为敏感,过高的谐波电流会导致它们过热,甚至烧坏。

此外,电流谐波还会导致电力系统的电压波动增大、传输电网的损耗增加以及电能计量的不准确等问题。

这些影响不仅会加剧电力系统的故障率,还会影响系统的稳定性和可靠性。

三、减小电流谐波的方法为了减小电流谐波对电力系统的影响,可以采取一系列的措施。

首先,合理选择变频器。

在选用变频器时,要考虑其输出电流的谐波含量,并选择谐波较小的产品。

其次,采用滤波器技术。

滤波器可以有效地减小电流谐波,常用的滤波器包括电感滤波器和电容滤波器等。

通过在变频器的输入端或输出端安装滤波器,可以有效地滤除大部分的电流谐波。

第三,提高电力系统设备的抗谐波能力。

可以通过提高设备的额定电流、谐波电流容许值等参数来增强设备的抗谐波能力。

最后,合理规划电力系统拓扑结构。

在设计电力系统时,应合理规划变频器的位置以及与其相关的设备布置,减小电流谐波的传播和影响范围。

四、结论电流谐波是电力系统中一个重要的问题,特别是在变频器的应用中。

电流谐波的产生对电力系统及相关设备产生诸多不良影响,包括功率因素下降、设备过热、电压波动增大等。

变频器谐波产生原因与抑制方法的分析

变频器谐波产生原因与抑制方法的分析

变频器谐波产生原因与抑制方法的分析变频器(VFD)是一种用于控制电动机转速的装置,通过调整电源频率和电压来改变电机运行速度。

然而,变频器在使用过程中常常会产生谐波,导致电网负载不稳定,影响其他电气设备的正常运行。

本文将分析变频器谐波产生的原因,并介绍一些抑制谐波的方法。

1.变频器本身结构特点:变频器通过高频开关器件(如IGBT、MOSFET等)将直流电源转化为交流电源,在电流开关过程中会产生高频脉冲,这些脉冲会引起电压和电流的谐波。

2.非线性负载:变频器供电的电机通常是非线性负载,即电流与电压不成正比。

非线性负载会引起电流谐波的产生,进而导致电压谐波扩大。

3.电源系统结构:由于电源系统结构及其参数的限制,电源系统的阻抗不匹配可能导致变频器谐波产生。

例如,电容器、滤波器等元件的阻抗变化会引起电源谐波问题。

4.电源负载波动:当电源系统中的其他负载发生波动时,变频器的谐波也会受到影响。

电源负载波动会引起电压波动,进而导致变频器谐波的产生。

针对变频器谐波问题,可以采取以下几种抑制方法:1.安装滤波器:滤波器是一种能够滤除谐波信号的装置,通过调整滤波器的参数(如电容、电感等),可以有效地消除变频器产生的谐波。

2.采用三级变频器:三级变频器是一种设计更为复杂的变频器,通过增加线性输入级、非线性级和滤波级的结构,可以大大减小谐波的产生。

3.提高电压/电流质量监测和控制:通过使用高效的电源和电流控制技术,可以减小电压和电流的波动,从而减小谐波的产生。

4.加强电网监测和保护:定期检查电网的参数,确保电源系统的稳定运行,减小电压波动,从根本上减少变频器谐波产生。

5.优化变频器设计:改进变频器的硬件和软件设计,减小开关脉冲和非线性负载对谐波产生的影响。

总之,变频器谐波的产生主要是由于变频器本身结构特点、非线性负载、电源系统结构和电源负载波动等原因导致的。

为了抑制变频器谐波,可以采取安装滤波器、采用三级变频器、提高电压/电流质量监测和控制、加强电网监测和保护、优化变频器设计等方法。

变频器谐波的产生机理

变频器谐波的产生机理

实际上不限于变频器,晶闸管供电的直流电动机、无换向器电动机等凡是在电源侧有整流回路的,都将产生因其非线性引起的高次谐波。

1、变频器输入端谐波产生机理
变频器的主电路一般为交一直一交组成,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电压。

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,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。

如果电源侧电抗充分小、换流重叠角“可以忽略,那么n次高次谐波为基波电流的1/n。

2、变频器输出端谐波产生机理
在逆变输出回路中,输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。

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解为只含基波和其他各次谐波。

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变频器电流谐波次数

变频器电流谐波次数

变频器电流谐波次数摘要:一、谐波次数的定义及影响二、高压变频器逆变回路中IGBT并联二极管的作用三、并联二极管在防止谐波电流方面的优势四、总结与建议正文:变频器作为一种调节电机转速的电子设备,在工业领域得到了广泛应用。

然而,变频器电流中含有的谐波成分却给电网和电机带来了一系列负面影响。

本文将详细介绍谐波次数的定义,以及在高压变频器逆变回路中IGBT并联二极管的作用。

一、谐波次数的定义及影响谐波次数指的是信号傅立叶级数展开的第n项。

在变频器电流中,谐波次数越高,电流波形越偏离正弦波。

谐波电流会导致电网电压波形畸变,进而影响电机的运行性能。

长时间处在谐波环境中,电机绝缘性能会受到损害,甚至引发故障。

二、高压变频器逆变回路中IGBT并联二极管的作用在高压变频器逆变回路中,IGBT(绝缘栅双极型晶体管)并联二极管起到保护IGBT的作用。

当负载端存在电感性元件(如电机)时,电感特性使得电流不能突变。

当电路突然断开,电感中的电流继续流动,会产生较高的电压。

并联二极管的作用就是在电压上升瞬间,让大电压产生的电流通过二极管释放,避免加在断开的IGBT两端,从而保护IGBT免受损坏。

三、并联二极管在防止谐波电流方面的优势并联二极管在防止谐波电流方面具有以下优势:1.降低谐波电流对电机的影响,延长电机使用寿命。

2.提高电网质量,减少电压波形畸变。

3.保护IGBT等电力电子器件,降低故障率。

4.提高整个变频器系统的稳定性和可靠性。

四、总结与建议谐波次数是变频器电流中一个重要的参数,其对电机和电网的运行产生严重影响。

通过在高压变频器逆变回路中采用IGBT并联二极管,可以有效保护IGBT免受损坏,降低谐波电流对系统的影响。

为此,我们建议在设计和选用变频器时,充分考虑谐波电流问题,并采用相应的措施减小谐波影响,确保电机的稳定运行。

变频器的谐波危害与控制方法

变频器的谐波危害与控制方法

变频器的谐波危害与控制方法变频器(变频调速器)是一种将电能进行转换,并通过调整电频、电压和电流来控制电机转速和负载的设备。

它在工业生产中被广泛应用,但同时也会带来一些谐波危害。

本文将详细介绍变频器的谐波危害及其控制方法。

现代工业中,变频器广泛应用于电机控制系统,其原理是通过改变电源电压的频率,从而控制电机的转速和负载。

然而,变频器会引起谐波现象,主要包括电流谐波和电压谐波。

1.电流谐波变频器工作时,电源输入端的电流是非正弦波形,会产生大量的谐波电流。

这些谐波电流会对电网及相关设备造成一定的危害,如电网负载能力降低、导线和电缆温升、电气设备运行不稳定等。

2.电压谐波电源输入端的电压也会受到变频器的影响而引起谐波。

这些谐波电压除了对电网和设备产生类似电流谐波的危害外,还可能对变频器本身产生不利影响,如增加电容器的损耗、降低变频器的效率等。

二、变频器谐波危害的影响谐波电流和电压对电网和设备可能造成以下主要影响:1.电网负载能力下降谐波电流引起电网额定电流的损耗,导致电网传输能力减少。

这会对电网的稳定性和可靠性产生负面影响。

2.导线和电缆温升谐波电流会导致电缆和导线的温度升高,可能造成电缆绝缘老化、熔断器跳闸等故障。

3.电气设备运行不稳定由于谐波电流和电压的存在,电气设备可能出现运行不稳定、增加的机械振动和噪音等问题。

4.变频器本身故障谐波电流和电压对变频器本身也会产生负面影响,增加电容器的损耗、降低变频器的效率以及频率器件损坏等。

三、变频器谐波危害的控制方法为了减小变频器谐波危害的影响,以下是一些常用的控制方法:1.滤波器安装滤波器可以有效地减少谐波电流和电压,提高电网的负载能力并减少整个系统的谐波污染。

滤波器可以分为有源滤波器和无源滤波器两种。

-有源滤波器是通过控制电流和电压来实现谐波补偿,它具有快速响应、高精度等优点,但成本较高。

-无源滤波器则是通过LC谐振电路来抑制谐波,它成本较低,但在稳定性和补偿效果方面有一定的局限性。

变频器的谐波及常用解决方法

变频器的谐波及常用解决方法

变频器的谐波及常用解决方法变频器是一种用于调节交流电源的电器设备。

它广泛应用于工业生产、电力系统、医疗设备和家居电器等领域。

然而,变频器工作时会产生谐波,给电网稳定性和设备运行带来一些问题,因此需要采取一些常用的解决方法。

首先,我们先来了解一下变频器产生的主要谐波类型。

主要谐波有三种类型:整流谐波、逆变谐波和直流谐波。

整流谐波是由于电网被电源单相或三相晶闸管整流电源所供给而产生的,逆变谐波是由于变频器输出电压采用高频脉冲宽度调制技术而产生的,直流谐波是由于变频器直流电源引起的。

这些谐波会导致电网电压畸变、电流畸变和设备损坏等问题。

针对这些问题,以下是一些常用的变频器谐波处理方法:1.加装谐波滤波器:谐波滤波器是一种能够抑制谐波电流的装置。

它按照电网谐波谐波的类型进行设计,能够有效减少谐波对电网的影响,提高电网的稳定性。

谐波滤波器通常分为有源滤波器和无源滤波器两种。

有源滤波器是通过电子元器件对谐波进行补偿和降低,而无源滤波器则是通过电感、电容和电阻等被动元件来吸收谐波。

2.采用多电平逆变器:多电平逆变器可以减少逆变输出电压的谐波含量。

它使用多个电平的开关器件来产生逆变输出电压,以减少逆变谐波的产生。

多电平逆变器可以提高变频器的输出电压质量,减少对电网和设备的影响。

3.使用变压器/电抗器:变频器前、后或中间加装变压器或电抗器可以减少电网电压和电流的谐波。

变频器输入端加装变压器可以降低电网电压的谐波含量,而变频器输出端加装电抗器可以限制谐波电流的流动。

这种方法在一些对电网稳定性要求较高的场合中比较常见。

4.优化系统设计:对变频器系统进行优化设计也是减少谐波的有效方法。

例如,减小谐波电流传输路径的电感,优化谐波电流的流动路径,减小电缆长度和截面积,优化系统的接地方式等。

这些优化措施可以减少电流流动时的电阻和电感损耗,降低谐波电流的大小。

综上所述,变频器产生的谐波问题可以通过加装谐波滤波器、使用多电平逆变器、采用变压器/电抗器以及优化系统设计等方式得到解决。

变频器电流谐波次数

变频器电流谐波次数

变频器电流谐波次数【原创版4篇】篇1 目录1.变频器电流谐波的产生原因2.变频器电流谐波的影响3.变频器电流谐波的解决方法4.案例分析5.总结篇1正文一、变频器电流谐波的产生原因变频器是一种广泛应用于工业控制领域的电力调节设备,它能够实现对交流电机的转速、转矩等参数的精确控制。

然而,变频器在工作过程中,由于其非线性特性,会产生电流谐波。

电流谐波是指电流中除了基波(50Hz 或 60Hz)之外,还存在其他频率的谐波成分。

在变频器中,电流谐波主要产生于整流和逆变过程。

在整流过程中,变频器将交流电转换为直流电,这个过程中会产生谐波。

在逆变过程中,变频器将直流电转换为交流电,这个过程中同样会产生谐波。

二、变频器电流谐波的影响变频器电流谐波对电力系统和电气设备都有一定的影响。

首先,谐波会导致电网电压波动,影响电力系统的稳定性。

其次,谐波会引起电动机振动、啸叫、温升等问题,影响电动机的正常运行。

三、变频器电流谐波的解决方法针对变频器电流谐波的问题,可以采取以下几种解决方法:1.安装滤波器:滤波器能够有效地抑制电流谐波,降低谐波对电网和电动机的影响。

2.改变电流互感器安装位置:通过改变电流互感器的安装位置,可以降低电流谐波的传播范围,减少谐波对电力系统的影响。

3.采用正弦波 PWM 调制:正弦波 PWM 调制可以降低变频器输出电流中的谐波含量,减少谐波对电动机的影响。

四、案例分析假设某工厂的电力系统中,由于使用了变频器,导致电网电压波动,影响了电力系统的稳定性。

同时,电动机出现了振动、啸叫、温升等问题,影响了电动机的正常运行。

为了解决这个问题,工厂采取了以下措施:1.安装滤波器:在变频器的输入和输出端都安装了滤波器,有效地抑制了电流谐波,降低了谐波对电网和电动机的影响。

2.改变电流互感器安装位置:将电流互感器安装在变频器输出端,降低了电流谐波的传播范围,减少了谐波对电力系统的影响。

3.采用正弦波 PWM 调制:采用正弦波 PWM 调制,降低了变频器输出电流中的谐波含量,减少了谐波对电动机的影响。

ABB变频器谐波指南

ABB变频器谐波指南

ABB变频器谐波指南一、引言随着工业自动化的发展,越来越多的设备使用变频器来调节电机的转速和节能减排。

然而,变频器在正常运行过程中会产生谐波,对电网和其他设备产生不利影响。

为此,ABB发布了变频器谐波指南,旨在帮助用户了解谐波问题并提供相应的解决方案。

二、谐波的定义和影响谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流成分。

它包括奇次谐波和偶次谐波,对电网和设备造成的影响也不同。

1.对电网的影响谐波会对电网的电压波形和电流波形造成扭曲,导致电网功率因数变差,甚至引发电压波动和谐波电流的回流。

这些问题对电网的稳定运行和其他用户的用电质量都有负面影响。

2.对设备的影响谐波会引起设备的温升升高,降低设备的效率和寿命。

特别是对于与电网相连的设备,谐波电流的回流会导致设备的过载和故障。

三、ABB变频器谐波解决方案1.使用高性能变频器选择高性能的ABB变频器,能够减少变频器产生的谐波。

ABB的ACS880系列变频器采用了各种谐波滤波技术,能有效地减小谐波电流。

2.安装滤波器对于已经安装的变频器,可以考虑安装谐波滤波器来减小谐波电流。

ABB提供多种类型的谐波滤波器,包括有源滤波器、无源滤波器和混合滤波器,以满足不同的需求。

3.优化电网结构通过合理规划电网结构,减小变频器对电网的影响。

可以采取的措施包括增加变压器容量、分散设备负载、优化电网配电等。

4.谐波监测和管理建立谐波监测系统,及时发现和解决谐波问题。

同时,制定相应的谐波管理措施,包括谐波限值、谐波抑制策略等。

四、谐波指南的应用案例五、结论ABB变频器谐波指南为用户提供了详尽的变频器谐波问题和解决方案的知识,帮助用户更好地理解谐波问题并采取相应的措施。

通过合理选择变频器、安装滤波器、优化电网结构和建立谐波监测系统,可以有效减少变频器谐波带来的不利影响,提高电网和设备的稳定性和可靠性。

变频器谐波标准

变频器谐波标准

变频器谐波标准
一、定义和术语
变频器:一种应用电磁感应原理,将恒定直流电压转换为可变交流电压的电子设备。

谐波:在交流电源系统中,由于非线性负载设备(如变频器)的输入而产生的波形失真现象。

二、谐波限值
根据国际和国内标准,变频器产生的谐波应符合以下限值:
1. 电压谐波畸变率:≤5%
2. 电流谐波畸变率:≤10%
三、测量方法
使用专业的电力分析仪器对变频器产生的谐波进行测量,以获得准确的谐波数据。

具体方法可参考《电力谐波测量方法》等相关标准。

四、测试条件
1. 测试环境:实验室或现场测试,确保测试环境符合要求。

2. 测试设备:使用符合标准的电力分析仪器、变频器等设备。

3. 测试程序:按照相关标准规定的程序进行测试。

五、认证机构
对于变频器谐波的认证,应由权威的认证机构进行。

常见的认证机构包括:中国国家质量监督检验检疫总局、中国合格评定国家认可委员会等。

六、标记和标识
变频器制造商应在产品上标明其谐波等级,以便用户了解其产品性能。

同时,用户在选择变频器时,也应关注其谐波性能指标。

七、检查与监督
政府和相关机构应对市场上销售的变频器进行谐波检查和监督,以确保其符合国家或国际标准。

对于不符合标准的变频器,应禁止销售和使用。

八、违反规定的处理
对于违反谐波限值规定的变频器,制造商应承担相应的法律责任,包括停止生产、销售和使用该产品,并按照相关法律法规进行处罚。

同时,用户在选择变频器时,也应关注其谐波性能指标,并避免购买和使用不符合标准的变频器。

变频器谐波产生原理及消除措施

变频器谐波产生原理及消除措施

变频器谐波产生原理及消除措施作者:李庆泽来源:《科学与财富》2016年第27期摘要:变频器由于优越的调速性能、显著的节能效果及合适的价格,得到广泛的应用,但是变频器系统的谐波干扰和污染问题也带来了不可忽视的不良后果。

本文从谐波的概念入手,结合变频器的内部结构的相关知识,详细地分析了变频器谐波产生的原因及其危害,在此基础上提出了抑制谐波的常用方法。

关键词:变频器谐波危害抑制1、什么是变频器的谐波?变频器谐波是变频器运行过程中,需要对输入电源用大功率二极管整流(或晶体管/逆变模块)进行逆变,在其逆变过程中,在输入输出回路产生的高次谐波。

也就是说变频器在整流、逆变过程中,输入输出部分会产生大量的高次谐波。

变频器谐波对供电系统、负载及其它临近电器设备产生干扰。

根据傅立叶级数对谐波的分析,任何周期性变化的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波整数倍数的谐波的正弦波分量。

变频器谐波是一个周期量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍,变频器谐波的幅值大小和谐波相对于基波的相位关系都是影响这个周期量的重要因素。

通俗地说,基波频率是50HZ,那末谐波就是频率为100HZ、150HZ...N*50HZ的正弦波。

2、产生机理:实际上不限于变频器,凡是在电源侧有整流回路的,都将产生因其非线性引起的高次谐波。

2.1、变频器输入端谐波产生机理变频器的主电路一般为交一直一交组成,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电压。

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,谐波次数通常为6n±1次高次谐波,其中的高次谐波将干扰输入供电系统。

2.2变频器输出端谐波产生机理在逆变输出回路中,输出电压和电流均有谐波。

对于PWM控制的变频器,只要是电压型变频器,不管是何种PWM控制,其输出电压波形为矩形波。

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一、变频器谐波概述
变频器是一个典型的六脉波整流装置,因此,它是一个高谐波的发生源,在变频器的输出侧测试其谐波含量,可测到高达70%以上的电流畸变率,严重影响了其他用电器的安全运行。

近年来,发现在使用多台变频器的场合,变频器的功率模块的损坏率急增,而且还查不出损坏的原因。

有时,变频器会莫名其妙的发生故障,但在停机重新启动后,故障消失。

诸如此类“故障”的现象繁多,究其原因,就是谐波的影响。

根据有关标准的规定,对于这些注出电网的谐波电流,需要进行抑制或消除,以保护电气设备运行安全。

我国在1993年颁布了谐波管理的标准,规定了安装、增加或更新产生谐波的电气设备发生的谐波电流的最大值。

如果任何一次谐波超出规定的极限值,要求用户采取治理措施。

二、变频器滤波器分类
变频器输入滤波器安装在变频器输入侧与电源之间,主要用于抑制变频器产生的传导干扰和无线电干扰,同时具备共模和差模抑制能力。

用于对电磁环境要求较高的场合,防止变频器工作时,变频器输入端对电网和其他数字设备产生的干扰。

变频器输出滤波器安装在变频器的输出侧与电机之间,主要用于减小输出电流中的高次谐波层,抑制变频器的输出侧的浪涌电压,减小电机由高频谐波引起的,附加转矩,减小电机噪音。

正弦波滤波器安装在变频器的输出侧与电机之间,它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波,减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。

3.1、变频器滤波器的技术规格
滤波器的安装: 室内,落地或挂墙;滤波器接电方式: 电缆或母线;滤波器额定电压: 3φ400V,525V,660V AC;滤波器额定频率: 50Hz/60Hz;滤波效率: 70%In 功率因数: 0.95开关频率:2-16KHZ耐压强
度:3000VAC 10mA 持续60秒;滤波器过载能力: 1.5倍额定电流1分钟,3次/小时防护等级: IP65;滤波器冷却: 自然空冷或强迫风冷;滤波器工作条件: 海拔高度≤2000m环境温度-25℃~+85℃相对湿度90%(+20℃时)
3.2、变频器滤波器的功能具有良好的干扰抑制能力:置于变频器等强干扰电力电子设备输出端,能有效减少设备产生的电磁干扰。

3.3、变频器滤波器的作用:有效降低IGBT输出的高频谐波;抑制变频器输出的谐波干扰;抑制dv/dt,延长电机寿命;保护驱动装置电力电子元件不受主电源尖峰电流冲击;降低主电源谐波和换相缺口;具有良好的干扰抑制能力,提高系统可靠性型;
3.4、变频器滤波器的用途
本公司生产的变频器滤波器适用于任何品牌变频器、电源、电梯行业,如欧姆龙变频器、安川变频器、富士变频器、三菱变频器、日立变频器、西门子变频器、丹佛斯变频器、汇川变频器、LG(LS)变频器、富士变频器、ABB变频器、施耐德变频器、爱默生变频器等等。

在变频器的输入侧可加以下选件:
1)Input Reactor进线电抗器,输入电抗器可以抑制谐波电流,提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击,削弱电源电压不平衡的影响,一般情况下,都必须加进线电抗器。

2)输入EMC滤波器,EMC滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。

EMC滤波器有两种,A级和B级滤波器。

EMCA级滤波器用在第二类场合即工业场合,满足EN50011A级标准。

EMC B级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合,满足EN50011B级标准。

在变频器输出侧共有以下几种选件:
1)Output reactor输出电抗器,当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时,应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响,避免变频器过流。

输出电抗器有两种类型,一种输出电抗器是铁芯式电抗器,当变频器的载波频率小于3KHZ时采用。

另一种输出电抗器是铁氧体式,当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。

变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离,输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压,减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。

同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆,增加电缆的绝缘强度,尽量选用非屏蔽电缆。

2)Output dv/dt filter 输出dv/dt电抗器,输出dv/dt电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。

3)Sinusolidal filters正弦波滤波器,它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波,减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。

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