变频器产生的谐波电流
低压变频器的谐波计算公式
低压变频器的谐波计算公式
对于低压变频器的谐波计算,可以使用以下公式:
谐波电压(Vh)= 电压峰值/电压有效值√2 基波电压(V1)正弦波偏移系数(1 + (基波次数^2)电压波动系数)
以及:
谐波电流(Ih)= 电流峰值/电流有效值√2 基波电流(I1)正弦波偏移系数(1 + (基波次数^2)电流波动系数)
具体而言,使用傅里叶变换可以得出电压、电流的每次谐波的幅值和相位,从而根据公式P=√3UIcosφ计算出每次谐波的有功功率。
将所有谐波的有功功率相加,得到谐波功率。
另外,也可以通过测量总有功功率,然后减去基波有功功率来得到谐波功率。
以上内容仅供参考,建议咨询电气工程专家或查阅相关文献资料,获取更准确的信息。
电力系统谐波基本分析方法抑制方法
电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性,使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案,而且采用变频器驱动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,而被越来越多应用,但它非线性,冲击性用电工作方式,带来干扰问题亦倍受关注。
一台变频器来讲,它输入端和输出端都会产生高次谐波,输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。
本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法,谐波的抑制方法方面进行探讨。
【关键词】电力系统,变频器,谐波分析,谐波抑制。
【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了,但是,近年来,随着技术的发展成熟,越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器,而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落,强制要求电力用户提高其自身的功率因数,而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组,这两种情况的出现,使得电力系统的谐波问题变得更加严重。
电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源,而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应;半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生,与过去粗笨的设备相比,这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感,但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。
而为了得到可靠清洁的电力能源,人们必须面对电流和电压畸变的问题,而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。
【正文】1、变频器谐波产生从结构来看,变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流整流器变成直流,然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流,没有中间直流环节。
它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换,负荷上就获了交变输出电压,幅值决定于各整流装置控制角,频率决定于两组整流装置切换频率。
变频器的谐波电流与控制方法
变频器的谐波电流与控制方法变频器是一种用来变换电源频率的装置,它在一些特殊的应用中可以产生谐波电流。
谐波电流会引起诸如电压畸变、电网谐波污染、电器设备损坏等问题。
因此,控制谐波电流是变频器应用过程中的一个重要问题。
控制变频器谐波电流的方法可以分为主动方法和被动方法两种。
下面将详细介绍这两种方法的原理和实现。
主动方法是指通过变频器内部的控制策略来减小谐波电流的方法。
主动方法的核心是通过改变变频器输出电压的波形来减小谐波电流。
常用的主动控制方法包括:多重谐波注入法、PWM调制法和谐波补偿法。
1.多重谐波注入法:该方法是通过在变频器的输出端注入特定频率和幅值的谐波电流,通过相互相消来减小实际电压中的谐波电流。
这样就能减小整个系统中的谐波电流,并且可以选择性地消除特定频率的谐波。
2. PWM调制法:该方法是通过改变变频器的PWM调制波形,来减小输出电压中的谐波电流。
常用的PWM调制技术包括:Sinusoidal PWM和Space Vector PWM等。
3.谐波补偿法:该方法是通过在变频器输入端添加谐波电流补偿装置,来减小谐波电流。
常见的补偿方法有:有源谐波补偿方法和无源谐波补偿方法。
有源谐波补偿方法是指在输入端加入一个逆变电源来产生反向谐波电流来达到谐波补偿的目的。
无源谐波补偿方法是指通过谐振电路将谐波分解为基波和谐波两部分,然后通过控制器将这两部分电流相消。
这样可以减小谐波电流。
被动方法是指在变频器的输出端加入滤波器或者其他的谐波抑制装置来消除谐波电流。
常用的被动方法有:谐波滤波器、谐波电流隔离器等。
1.谐波滤波器:该方法是通过在变频器的输出端串联一个谐波滤波器,将谐波电流滤除,只允许基波通过。
谐波滤波器通常采用L-C型谐振电路结构。
2.谐波电流隔离器:该方法是通过变频器输出电流的测量和控制,将负责谐波电流的电流循环隔离出来,以减小谐波电流。
这样谐波电流就不会对电网和设备产生影响。
综上所述,控制变频器谐波电流的方法主要包括主动方法和被动方法。
变频器如何产生谐波电流
变频器如何产生谐波电流导语:变频器工作时,之所以产生谐波电流,是因为变频器输入端的整流电路阻抗不是一个定值,其阻抗着外加电压的变化发生变化,这就导致整流器从电网吸取的电流不是正弦电流。
变频器工作时,之所以产生谐波电流,是因为变频器输入端的整流电路阻抗不是一个定值,其阻抗着外加电压的变化发生变化,这就导致整流器从电网吸取的电流不是正弦电流。
单相整流器由整流桥和平滑电容构成。
一般情况下,负载的电流由平滑电容供给,仅当正弦波的电压高于平滑电容的电压时,才会有电流流入电容和负载中,因此仅在电压峰值处产生脉冲状,这种脉冲电流中包含了丰富的谐波成分。
同样的道理,三相整流器也会产生谐波电流,但是这时对应每个波峰,不是一个脉冲电流,而是两个脉冲电流。
无论单相整流器还是三相整流器,他们的电流波形都发生了畸变,不再是正弦电流,因此包含了谐波成分。
产生谐波电流的负载称为非线性负载,与之对应,不产生谐波电流的负载称为线性负载。
线性负载的阻抗不会随着施加在其上面的电压发生变化。
这时,流过负载的电流I=U/R,这意味着电流I与电压U是线性关系,线性负载由此得名。
当电压为正弦波时,充过线性负载的电流依然为正弦电流,因此不会产生谐波电流成份。
理想的电阻、电感和电容都是线性负载。
但是实际的电感可能是非线性负载,例如,带有铁芯的电感,其电感量随着外加电压而变化(随之而来的是阻抗变化),因此是非线性负协。
变压器产生谐波电流就是这个道理。
非线性负载的阻抗随着施加在其上的电压变化,这时流过它的电流与施加在它上面的电压不是线必关系,故称其为非线性负载。
对这样的负载施加正弦波电压时,流过负载的电流值不再是正弦波,其中包含量谐波成分。
带平滑电容的整流器是较常见的非线性负载,它产生的谐波电流与电路结构有关。
整流器从电网吸取脉冲电流,每个交流电周期整流出的脉冲称为这个整流器的脉数。
例如:对于单相整流电路,每个周期输出2个直流脉冲,因此称为二脉整流器;对于三相整流电路,每个周期输出6个脉冲,因些称为6脉整流器。
变频器导致电缆发热
变频器产生的谐波电流为什么会导致电缆和变压器过热?这是因为谐波电流具有更高的频率。
交流电流过导体时,会产生一种物理效应,称为“趋肤效应”。
趋肤效应的含义是,流过导体的交流电流并不是均匀分布在导体内,而是趋向于导体的表面,电流的频率越高,这种电流分布趋向于表面的现象越明显。
由于导体仅流过导体的表面部分,因此导体的实际有效截面积就会减小,这意味着电阻增加,会产生更大的热量。
同样幅度(有效值)的电流,流过导体时,电流产生的热量与其频率的平方成正比。
因此,谐波电流流过导体时,会导致导体严重发热。
例如,同样100A的电流,5次谐波在电缆中产生的热量是基波(50Hz)电流的25倍!谐波电流流过导线时产生更大的热量是一个必须重视的问题。
因为我们在进行线路设计时,导体的截面积是按照基波频率设计的,而当这些导体中流过谐波电流时,呈现更大的电流密度,导致更大的电阻损耗(I2R),从而导致导体发热。
这往往会导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。
对于变压器而言,问题更加严重,不仅存在上述的谐波电流导致导体发热(铜损)的问题,还存在变压器铁损增加的问题。
铁损是由于磁场在铁芯中感应出涡流产生的。
我们知道,涡流的大小与磁场的变化率呈正比关系,也就是,磁场变化率越大,产生的涡流越大。
谐波电流具有更高的频率,因此激励的涡流更大。
另外,涡流在铁芯中流动时同样存在趋肤效应的现象,这进一步增加了热量。
因此谐波电流导致铁芯的发热量比基波电流严重的多。
电气电子工程师协会:谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率是基波频率的整数倍。
工频电机:三相绕组并非绝对对称、正弦分布的非工频电机异步电机:异步电机变频运行,其高频载波的幅度包络即电压平均值是正弦波,异步电机就是靠这个正弦波工作的;高频载波和产生的谐波对电机有影响,主要是感生高电压和发热,损坏绝缘,加速绝缘老化,缩短电机使用寿命1)对于电阻性负载,谐波的能量会被应用发热;2)对于交流电机,谐波的能量大多数不会形成正向力矩,而被消耗在电机上发热;3)对于交流电机,谐波会在绕组上产生高电压脉冲,损坏绝缘4)对于输电线路,谐波的电磁波辐射,形成电磁波污染,危害正常通讯;5)对于电源,例如发电机转子运行造成震动。
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。
谐波电压和谐波电流
谐波电压和谐波电流谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的现象,它们对电力设备和电网运行产生了很大的影响。
本文将从谐波的定义、产生原因、对电力系统的影响以及谐波的控制方法等方面进行论述。
我们来了解一下什么是谐波。
谐波是指频率是基波频率整数倍的电压或电流成分。
在电力系统中,基波频率一般为50Hz或60Hz,那么谐波频率就是50Hz或60Hz的整数倍。
谐波电压和谐波电流的产生主要源于非线性负载,如电弧炉、变频器、电子设备等。
这些非线性负载会引起电压和电流的畸变,产生谐波成分。
谐波电压和谐波电流对电力系统的影响是多方面的。
首先,谐波会导致电力设备的损坏。
谐波电流会使变压器、电动机等设备产生热损耗,加速设备老化,降低设备的可靠性和使用寿命。
其次,谐波还会引起电力系统的电磁干扰。
谐波电流会使仪表计量误差增大,影响电能计量的准确性。
此外,谐波还会导致电力系统的电压波动增大,造成电压不稳定,影响电力质量。
最后,谐波还会产生电磁辐射,对周围环境和其他电子设备产生干扰。
为了控制谐波的影响,我们可以采取以下几种方法。
首先,可以采用滤波器来抑制谐波。
滤波器是一种能够选择性地通过或阻断特定频段信号的电路。
通过合理配置滤波器,可以有效地抑制谐波电压和电流的传播和扩散。
其次,可以采取谐波抑制器来降低谐波。
谐波抑制器是一种能够产生与谐波相位相反的谐波电流,通过与谐波电流叠加抵消谐波的方法来降低谐波水平。
再次,可以采用合适的电力设备来减少谐波的产生。
例如,使用低谐波的电动机、变压器等设备,可以有效地降低谐波水平。
最后,可以通过合理的电网规划和设计来避免谐波问题。
例如,合理配置电力设备的容量和数量,减少电网的负荷率,可以降低谐波的产生和传播。
总结起来,谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的问题,会对电力设备和电网运行产生不利影响。
为了降低谐波的影响,我们可以通过滤波器、谐波抑制器、合适的电力设备和合理的电网规划等方式来控制谐波。
这样可以保证电力系统的正常运行,提高电力质量,减少设备损坏和电磁干扰,确保电能计量的准确性,同时也保护了环境和其他电子设备的安全和稳定性。
变频器谐波的危害及解决措施
变频器谐波的危害及解决措施◎王宏泰常识李玖洋工业化的生产使变频器的应用范围进一步扩大,变频器主要使用于工业领域的调速传动。
它与以往的机械调速相比有着巨大的优势。
但由于其逆变电路开关的特性,对自身的供电电源就形成了一个典型的非线性负荷,因为他通常不是单独使用,与其配套的设备共同使用。
又因为这些设备的安装距离一般都比较近,这样就造成了互相影响。
所以,以变频器为主要使用用途的电子电力设备是公用电网中谐波产生的重要来源,影响着电力系统的电能损耗。
一、变频器结构原理和谐波产生的原因典型变频器的原理框图尽管国内目前应用的变频器外观不同,结构各异,但基本电路结构是相似的,主要有:l .主电路。
对低压变频器来说,其主电路几乎均为电压型交一直一交电路。
它由三相桥式整流器(即AC /DC 模块)、滤波电路(电容器C )、制动电路(晶体管V 及电阻R )、三相桥式逆变电路(IGBT 模块)等组成。
电压型变频器是以电压源向交流电动机提供电功率的,优点是不受负载功率因数或换流的影响。
缺点是负载出现短路或波动时,容易产生过电流,烧损模块,故必须在极短时间内采取保护措施,且只适用单方向传送,不易实现能量回馈。
2.驱动板。
由IGBT 的驱动电路、保护电路、开关电源等组成3.主控板。
由CPU 故障信号检、I/O 光偶合电路、A/D 和D/A 转换、EPROM、16MHz 晶振、通信电路等组成,多数采用贴片元件(SMT )波峰焊接技术。
4.操作盘及显示。
输入I/O 操作信号,用LED (或LCD )来显示各种状态。
5.电流传感器。
用以得到电流信号。
变频器的制造原理是把频率50赫兹的直流电转化成为各种频率的交流电源,用来实现电机变速运行的设备。
其中主电路的控制由控制电路完成,变频器设备装置主要控制交流异步电机的变速运行,调速范围大、安全可靠、能源节约效果显著;其工作原理就是目前使用较为广泛的依旧是交-直-交变频器。
变频器使用的主电路是交-直-交,经过三相不可控整流成为直流电压。
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是一种将交流电源转换为可调控频率和电压的电力变换装置,广泛应用于工业生产中的电机驱动系统。
然而,变频器在运行过程中会产生谐波干扰,给电气设备带来诸多问题。
本文将重点介绍变频器的谐波干扰、抑制方法以及参数设定。
一、变频器的谐波干扰变频器在将电源交流电转换为电机驱动所需的直流电后,将其通过逆变器部分将其转换为可调频率的交流电。
在这个过程中,电压和电流在逆变器部分会发生波形的失真,进而产生谐波。
谐波表现为频率不同的电流或电压的波形成分,由于谐波的存在,会导致电气设备的过热、寿命缩短、工作不稳定等问题。
二、谐波干扰的分类谐波干扰主要分为电压谐波和电流谐波两种类型。
电压谐波是指在电源侧(变频器输出侧),电压的波形失真导致谐波的产生;电流谐波是指在电机侧(电机输出侧),电流的波形失真导致谐波的产生。
通常情况下,电流谐波对电气设备的影响更为严重,因此本文主要关注电流谐波的抑制方法与参数设定。
三、抑制电流谐波的方法1.增加滤波电容:通过在变频器输出侧添加滤波电容来减小电流谐波,滤波电容能够吸收一部分的谐波电流。
滤波电容的参数设定应根据谐波电流的频率和幅值进行选择。
2.采用谐波抑制器:谐波抑制器是一种专业的设备,能够检测并抑制系统中的电流谐波波动。
谐波抑制器通过将谐波电流反馈给变频器,使其产生反向的谐波电流,从而抵消谐波波动。
3.增加输出滤波器:通过在变频器输出侧添加输出滤波器,可以有效地减小电流谐波。
输出滤波器可将变频器输出的方波电流转换为更接近正弦波的电流。
四、参数设定参数设定是抑制谐波干扰的重要环节,合理设置变频器的参数可以减小谐波的产生。
参数设定的要点如下:1.频率设定:根据实际情况设定变频器的输出频率,合理的频率设定能够减小谐波的产生。
2.减小调速时间:调速时间是指从起动到达设定速度所需的时间,减小调速时间能够降低谐波的产生。
3.加大滤波时间常数:滤波时间常数是指变频器输出电流和电压滤波的时间,加大滤波时间常数能够减小谐波的波动。
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。
变频器谐波含量计算及改善
变频器谐波含量计算及改善引言:随着现代化生产工艺的不断发展,变频器被广泛应用于各行各业的电动设备中。
然而,变频器在工作过程中会产生谐波,给电网和设备带来一系列的问题。
本文将介绍变频器谐波含量的计算方法,并提出改善谐波的措施。
一、变频器谐波含量的计算方法变频器的谐波含量一般通过谐波电流的总畸变率来进行表征。
谐波电流的总畸变率可以通过测量谐波电流的有效值和基波电流的有效值之比来计算。
具体计算方法如下:1.首先,需要测量谐波电流和基波电流的有效值。
这可以通过在电路中插入电流互感器并连接到电流测量仪器来实现。
2.根据测得的谐波电流和基波电流的有效值,可以计算出谐波电流的总畸变率。
计算公式如下:Total Harmonic Current Distortion= sqrt( (I_h1^2 + I_h2^2 + ... + I_hn^2) / I_f1^2 ) × 100%其中,I_h1, I_h2, ..., I_hn分别表示各谐波电流的有效值,I_f1表示基波电流的有效值。
3.通常,为了更好地评估谐波含量的影响,还可以计算谐波电流的各次谐波含量的百分比。
计算公式如下:Harmonic Current Distortion Ratio= (I_h / I_f) × 100%其中,I_h表示其中一次谐波电流的有效值,I_f表示基波电流的有效值。
二、改善变频器谐波含量的措施为了减少变频器产生的谐波含量,可以采取以下措施:1.安装谐波电流滤波器:谐波电流滤波器可以有效地消除谐波电流,减少谐波含量。
常见的谐波电流滤波器有被动滤波器和有源滤波器两种。
2.选择高品质的变频器:高品质的变频器通常具有更好的谐波抑制性能,可以减少谐波产生。
3.在设计变频器的系统中考虑谐波抑制措施:通过合理设计变频器的拓扑结构和控制策略可以减小谐波含量。
例如,在变频器中采用多电平逆变器、多电平交流侧滤波器等结构,可以有效地减小谐波含量。
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一、引言在工业生产过程中,变频器被广泛应用于控制机电的转速和运行。
然而,变频器的使用也带来了一些问题,其中之一就是产生的干扰。
本文将详细介绍变频器产生的干扰的原因和影响,并提供一些解决方案,以匡助企业有效地解决这一问题。
二、变频器产生的干扰原因1. 高频电磁干扰:变频器在工作过程中会产生高频电磁干扰,这些干扰信号会通过电源线、信号线和地线传播到其他设备和系统中。
2. 电源线谐波干扰:变频器的输入端会引入谐波电流,这些谐波电流会对电源系统造成干扰,导致其他设备的正常工作受到影响。
3. 电磁辐射干扰:变频器在工作时会产生电磁辐射,这些辐射会干扰周围的设备和系统,导致它们的正常工作受到影响。
三、变频器产生的干扰影响1. 信号干扰:变频器产生的干扰信号可能会影响其他设备和系统的正常工作,导致信号传输错误或者丢失。
2. 电源系统不稳定:变频器引入的谐波电流会导致电源系统的电压波动,进而影响其他设备的正常工作。
3. 机电故障:变频器产生的干扰信号可能会对机电的正常运行产生影响,导致机电故障或者损坏,进而影响生产效率。
四、解决变频器产生的干扰的方案1. 滤波器的使用:安装滤波器可以有效地减少变频器产生的高频电磁干扰。
滤波器可以在变频器的输入端或者输出端安装,通过滤波器对干扰信号进行滤波,减少干扰的传播。
2. 接地措施:合理的接地系统可以有效地降低变频器产生的电磁辐射干扰。
确保变频器和其他设备都良好接地,减少接地电阻,提高接地效果。
3. 屏蔽措施:对变频器和其他设备进行屏蔽处理,可以有效地减少电磁辐射干扰。
使用金属屏蔽罩、屏蔽线缆等材料对设备进行屏蔽,减少干扰信号的传播。
4. 谐波滤波器的应用:安装谐波滤波器可以有效地减少变频器引入的谐波电流对电源系统的干扰。
谐波滤波器可以将谐波电流滤波,使其不会对其他设备和系统造成影响。
5. 电磁兼容性测试:进行电磁兼容性测试可以匡助企业了解变频器产生的干扰情况,并采取相应的措施进行干扰的消除和防护。
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。
变频器谐波电流测试与分析
作, 给电 动执 行机构 加载 不同 的力 矩。当 电动 执行
机构 运行 转速 稳定后 ,电 能质 量分 仪测试 电动 执行
机构 输入 侧的 电压、 电流 数据 等, 示波器 采集 输入
侧的 畸变电 流波形 。
水 泥电 阻 电网 电源
断路器 pf98 30 电能质量分析仪 强 电隔 离装 置
R S232转USB 210通信线 TDS2 10 示波器
防护等级:IP 67;
出厂编 号:0 7512 0168;
出厂日 期:2 007- 09;
内置变频器:T0.75,(数据 0.75 表示功率,单
位:k W)。 2.3 测试仪器与仪表
图 2 PF 9830/3 电压 3 电流系统(3V3A)接线图
示波器采用美国 TEK 公司 TDS210 数字存储示
PE 电力电子
变频器谐波电流测试与分析
秦旭东 王金全 陈晓宁 张 琦
(解放军理工大学工程兵工程学院,南京 210007)
摘要 本文测试了变频器输入侧谐波电流,对比分析了测试数据和测试波形,得到示波器可 进行 谐波电 流测 试的 结论 。
关键词 :变频 器; 谐波 电流 ;测试 ;示 波器
Testing and Analyzing of Har monic Cur r ent to Fr equency Changer
2 变频器输入侧谐波电流测试
2.1 测试电路设计 由于风 机、 水泵 类负 载功率 较大 ,控 制困 难,
无法 模拟精 确的 风机 、水 泵的 实际加 载情 况; 而由 解放 军理工 大学 工程 兵工 程学 院和扬 州电 力修 造厂 合作 研发的 电动 执行 机构 调试 台,可 以对 电动 执行 机构 进行精 确加 载调 试。 通过 调试台 加减 负载 ,即 改变 电机拖 动负 载的 大小 ,从 而改变 变频 器的 负载 大小 。因此 ,本 文选 用变 频式 电动执 行机 构为 测试 对象,设计的谐波电流的测试电路如图 1 所示。测 试原 理:调 节磁 粉加 载仪 ,使 调试台 磁粉 95.3
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。
直流变频电机对电源的干扰
直流变频电机对电源的干扰
1、谐波干扰
整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰(因为大部分电子设备仅能工作在正弦波电压条件下),常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。
谐波电流一定时,电压畸变在弱电源的情况下更加严重,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关。
2、射频传导发射干扰
由于负载电压为脉冲状,因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状,这种脉冲电流中包含了大量的高频成分,形成射频干扰,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关。
3、射频辐射干扰
射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。
在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。
变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。
辐射干扰的特征是,当其他电子设备靠近变频器时,干扰现象变得严重。
根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。
为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。
其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来
抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。
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。
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。
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变频器产生的谐波电流具有什么特征?
首先需要明确的是,变频器
产生谐波电流的根源在于整流电
路。
不仅是变频器产生谐波电流,
任何交直流整流电路都会产生谐
波电流。
整流电路产生的谐波与
整流电路的形式有关,可用下式
计算:
h = np +/- 1,
式中:h = 谐波的次数,n = 任意整数,p = 整流器的脉冲数
例如,单相2脉整流电路产生的谐波为:3、5、7、9、11、13等;而3相6脉整流电路产生的谐波电流为5、7、11、13为主。
普通变频器的输入电路为3相6脉整流电路,因此产生的谐波以5、7、11、13为主,如图所示,有些变频器采用12脉整流电路,其谐波中不再含有5次和7次谐波。
变频器产生的谐波电流大小与什么有关?
首先需要明确的一点是,对谐波电流的度量是一个相对值,也就是谐波电流与总电流的比值,称为总谐波电流畸变率(THID)。
同一台变频器所产生的谐波电流大小与电源的阻抗有关,电源的阻抗越低(电源越强,或者电源的短路电流越大),THID越大。
另外,THID与变频器的负载有关,负载越轻,THID越大(尽管这时谐波电流的绝对值较小)。
不同的变频器,功率越小较小的变频器,其THID较大。
变频器的谐波产生的危害除了电磁干扰,还有什么?
除了对同一个电网上的其它电子设备产生电磁干扰以外,还有以下危害:
●导致发电机或变压器过热,缩短他们的寿命,甚至造成早期损坏,在日本和美国
发生过配电变压器过热燃烧的事故;
●导致功率因数补偿电容过热和损坏,如果补偿电容没有失谐电抗,电容箱会发生
谐振(电压放大),导致电容箱或其他设备损坏;
●导致定速电机过热,进而导致轴承损坏,这个问题在防爆电机中更加突出,增加
了爆炸的危险。
在任何情况下,当电压畸变超过产品保证书中的条件时,电机的
性能不能得到保证;
●导致保护电路的误动作,影响系统的正常工作;
●由于高频电流的趋肤效应,导致电缆的有效截面积缩小,从而导致电缆过热;
●功率因数降低,降低能源利用率;
●如果电源为柴油发电机,会导致发电机的电压调节问题;
变频器的功率因数为什么较低?
功率因数是对负载将电能转换为有用功的度量,在数值上等于有功功率(以kW为单位)与视在功率(以kVA为单位)的比值,这个比值最大为1,意味着有功功率等于视在功率,是电气工程师追求的目标。
对于传统的线性负载(电阻、电容、电感),只有电阻性负载的功率因数为1,其他负载(电感、电容),功率因数均小于1,这是因为电感导致电流滞后于电压,电容导致电流超前于电压。
当电压和电流不同相的情况,在一个周期中,会有负功率,这部分负功率与正功率抵消使总和为零,这部分功率称为无功功率(如左图所示)。
这种由于电流与电压之间存在相位差导致的无功功率称为相移无功功率。
对于变频器或其他整流器负载,电流的波形与电压形状不同,不能再用上面的相移概念,而用谐波电流的概念分析功率因数。
变频器的工作电流中包含基频电流和高次谐波(5、7、11、13等)电流,基频电流与电压同频同相,产生有功功率;而谐波电流与电压不同频,其产生的都是无功功率(如右图所示)。
由于变频器的谐波电流丰富,因此功率因数很低。
例如,6脉整流器的相移功率因数接近为1,但是其总功率因数经常在0.65 – 0.7之间。
改善非线性负载的功率的主要方法是消除谐波电流。
随着电力资源紧张以及电力公司开始对无功功率实施罚款或者收费,提高功率因数已经成为电力公司和用户都关心的问题。