变频器谐波产生的原因和治理方案

问题描述

精选答案

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。

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。

其他回答

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变频器谐波产生原因：

1. 驱动电机产生空载电流，导致高次谐波电流；

2. 汇流排和电缆等线路存在谐波阻抗，导致谐波电流；

3. 变频器主电路整流电路和电容电路等元件具有非线性特性，会使电流波形变形，从而产生谐波。

治理方案：

1. 采用逆变器等隔离型的变频器或采用三电平或多电平变频器，减小谐波电流；

2. 安装谐波滤波器，限制谐波电流流过负载；

3. 确保电机配合变频器的匹配程度，避免因驱动电机选型不当导致谐波电流产生；

4. 整改汇流排和电缆等线路，采用欧姆环保电缆等谐波电流容量更大的设备，降低线路阻抗，减少谐波电流的生成。