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          不可不知的變頻器諧波產生高頻諧波的機理

          時間:2018-10-23 | 作者:輸入電抗器

            目前,市場上常見的變頻器的主電路一般多為交-直-交組成,外部輸入380V/50Hz的工頻電源經三相橋式不可控整流成直流電壓信號,經濾波電容濾波及大功率晶體管開關元件逆變為頻率可變的交流信號。

            輸入側產生諧波機理:不限于通用變頻器,晶閘管供電的直流電動機、無換向器電動機等凡是在電源側有整流回路的,都將產生因其非線性引起的諧波。在三相橋式整流回路中,輸入電流的波形為矩形波,波形按傅立葉級數分解為基波和各次諧波,通常含有6n+1(n=l,2,3….)次諧波。其中的高次諧波將干擾輸入供電系統。

            輸出側產生諧波機理:在逆變輸出回路中,輸出電壓和電流均有諧波。對于PWM控制的變頻器,只要是電壓型變頻器,不管是何種PWM控制,其輸出電壓波形為矩形波。其中諧波頻率的高低是與變頻器調制頻率有關,調制頻率低(如1~2KHz),人耳聽得見高次諧波頻率產生的電磁噪聲(尖叫聲)。若調制頻率高(如IGBT變頻器可達20KHz),人耳聽不見,但高頻信號是客觀存在。從電壓方波及電流正弦鋸齒波,用傅立葉級數不難分析出各次諧波的含量。所以,輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其它各次諧波,而高次諧波電流對負載直接干擾。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射,干擾鄰近電氣設備。

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