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变频器产生谐波电流的原因

作者:本站发布时间:2012-02-16点击次数:4082

    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,所以需要进行谐波治理

    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。

    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。

    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。

    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,因此不会产生谐波治理电流成份。

    带平滑电容的整流器是最常见的非线性负载,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。除此以外,还有12脉整流器、13脉整流器等。

    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。

    变频器的谐波电流是由变频器整流输入电路导致的,对变频器的谐波治理要根据实际情况而定。不同脉数的整流器产生的谐波成分不同,三相六脉整流器产生的谐波电流以5次、7次、11次、13次为主。增加变频器输入整流器的脉数可以减小谐波电流。

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