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什么是變頻器諧波

變頻技術(shù)在大量的感性負(fù)載節(jié)能方面有著無(wú)可替代的地位，節(jié)約的電能有時(shí)能達(dá)到30%以上，效益十分可觀。隨著變頻器日益廣泛的普及和應(yīng)用，其占電網(wǎng)總負(fù)荷的比例也越來(lái)越大。其中大部分額定電壓為三相380V交直交型變頻器。然而變頻器在運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)輸入電源用大功率二極管整流（或晶體管/逆變模塊）進(jìn)行逆變，在其逆變過(guò)程中，在輸入輸出回路產(chǎn)生的高次諧波，變頻器諧波對(duì)供電系統(tǒng)、負(fù)載及其他鄰近電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾。變頻器諧波是一個(gè)周期量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍，變頻器諧波的幅值大小和諧波相對(duì)于基波的相位關(guān)系都是影響這個(gè)周期量的重要因素。通俗地說(shuō)，基波頻率是50HZ，那么諧波就是頻率為100HZ、150HZ、200HZ...N*50HZ的正弦波。

產(chǎn)生的危害

通常來(lái)講，變頻器諧波對(duì)容量相對(duì)較大的電力系統(tǒng)影響不很明顯，而對(duì)容量小的電力系統(tǒng)，變頻器諧波產(chǎn)生的干擾就不可忽視，它對(duì)公用電網(wǎng)是一種污染。變頻器諧波污染對(duì)電力系統(tǒng)的危害是嚴(yán)重的，主要有以下幾個(gè)方面：

1、變頻器諧波影響各電器元件正常工作
變頻器輸出諧波對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響有：電機(jī)附加發(fā)熱使電機(jī)額外升溫；產(chǎn)生機(jī)械震動(dòng)、噪音及過(guò)電流。變頻器諧波會(huì)使電力電容發(fā)生過(guò)載、過(guò)熱甚至損壞電容器。當(dāng)電容器與線路阻抗達(dá)到共振時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)、短路、過(guò)電流及產(chǎn)生噪聲。變頻器諧波電流會(huì)使開(kāi)關(guān)設(shè)備在啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生很高的電流變化率，破壞絕緣。

2、變頻器諧波降低電力設(shè)備使用壽命
如變頻器電流諧波將會(huì)使變壓器的銅損增加。變頻器電壓諧波將增加鐵損，使其溫度上升，影響絕緣能力，并造成容量裕度減小。同時(shí)變頻器諧波也可能引起變壓器繞組及線間電容之間的共振。

3、變頻器諧波的其它危害
變頻器諧波將使繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作，并使儀表和電能計(jì)量出現(xiàn)較大誤差；變頻器諧波對(duì)其他系統(tǒng)及電力用戶(hù)危害也很大：如對(duì)附近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者出現(xiàn)噪聲，降低通信質(zhì)量，重者丟失信息，使通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作；影響電子設(shè)備工作精度，使精密機(jī)械加工的產(chǎn)品質(zhì)量降低，設(shè)備壽命縮短，家用電器工況變壞等。

為了解決上述的變頻器諧波對(duì)設(shè)備帶來(lái)的影響可采取引入有源電力濾波器設(shè)備，該設(shè)備需要提供電源（用以補(bǔ)償主電路的諧波），其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)（傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償），實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。

主要工作原理

有源濾波器是用電流互感器采集直流線路上的電流，經(jīng)采樣，將所得的電流信號(hào)進(jìn)行諧波分離算法的處理，得到諧波參考信號(hào)，作為的調(diào)制信號(hào)，與三角波相比，從而得到開(kāi)關(guān)信號(hào)，用此開(kāi)關(guān)信號(hào)去控制單相橋，根據(jù)技術(shù)的原理，將上下橋臂的開(kāi)關(guān)信號(hào)反接，就可得到與線上諧波信號(hào)大小相等、方向相反的諧波電流，將線上的諧波電流抵消掉。這是前饋控制部分。再將有源濾波器接入點(diǎn)后的線上電流的諧波分量反饋回來(lái)，作為調(diào)節(jié)器的輸入，調(diào)整前饋控制的誤差。

主要技術(shù)特點(diǎn)及功能

電壓輸入范圍
額定工作電壓為380V，可承受-40%～+20%的電壓波動(dòng)，頻率為50/60Hz, 可承受+/-5%的頻率波動(dòng)，適應(yīng)各種不同工況的電能質(zhì)量環(huán)境。同時(shí)，如果電壓波動(dòng)超過(guò)上下限，機(jī)器自動(dòng)閉鎖輸出，并 發(fā)出告警。

自動(dòng)限流
自動(dòng)限定在額定容量范圍內(nèi)100%輸出，如果負(fù)載側(cè)諧波電流大于機(jī) 器額定容量，機(jī)器會(huì)在額定容量?jī)?nèi)繼續(xù)輸出電流補(bǔ)償諧波，不會(huì)發(fā)生過(guò)載導(dǎo)致自身超載或退出運(yùn)行。

負(fù)載短路保護(hù)
可承受負(fù)載瞬間短路的沖擊，在短路消除后重新啟動(dòng)。

并聯(lián)獨(dú)立控制
并聯(lián)接入電網(wǎng)，不會(huì)因機(jī)器故障導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生斷電事故。多臺(tái)YW-APF有源電力濾波器并聯(lián)系統(tǒng)，如果一臺(tái)因故障退出運(yùn)行，剩余的 機(jī)器仍能正常工作實(shí)現(xiàn)濾波功能。

三相電流獨(dú)立控制
各相電流獨(dú)立控制，單相注入電流，不受系統(tǒng)三相電流不平衡影響，中性線濾波能力為相線的三倍。

IP防護(hù)等級(jí)及防雷保護(hù)
IP保護(hù)等級(jí)為IP20，防雷保護(hù)能力為20kA。

監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)具備快速、完全的故障自檢功能，包括市電欠壓或過(guò)壓、母線 過(guò)壓或過(guò)流、風(fēng)扇故障、功率器件過(guò)溫、輸入保險(xiǎn)絲熔斷等各種故障自檢，所有故障均通過(guò)LCD顯示屏及LED運(yùn)行狀態(tài)燈發(fā)出告警信號(hào)，同時(shí)機(jī)器自動(dòng)采取相對(duì)應(yīng)的操作保護(hù)系統(tǒng)。 監(jiān)控系統(tǒng)在供電或斷電情況下可保存500條故障記錄，便于分析原因 及排除故障。