低压变频器输入、输出端谐波的产生
发布时间:2015/7/16 20:10:00 访问次数:1238
图4-2是典型低压变频器主电路图。输入由6只二极管组成三相全桥整流电路; OP220GSZ输出由6只IGBT组成逆变电路。6只整流二极管在整流过程中,因为将3个正弦交流电整流为1个直流电,必然在任何瞬间,只能有2相导通(有电流),1相休息(没电流)。哪一相最高,电流就由哪一相流进;那一相晟低,电流就由哪一相流出。不高不低的相中没有电流。整流波形如图4-3a所示。
该整流电路为3相全波整流,任意时刻只有2相导通,电流从最高相流进,从最低相流出,不高不低的相中没有电流。图4-3a中标出的“整流间断区”就是暂时不导通的相。整流后的直流电压每个周期有6个小波峰,称为6脉波整流电路。380V变频器整流后电压最大值为540V,波形见图4-3a。
由整流电路的相线电流波形可见(图4-3a中下面的电流波形图),相线电流一是不连续;二是每个半周为两个脉冲,与正弦波相差甚远,含有大量谐波成分。每相的电流谐波含量高达40u/o以上,该谐波电流在变压器相线阻抗上产生电压降,形成传导干扰,干扰连接到该变压器上的其他电器。
因流进3条相线的电流之和为零,为差模干扰,消除差模干扰的方法是在相线上串联交流电抗器和在直流母线上串联直流电抗器。差模干扰主要干扰和变频器工作在同一相线上的强电电器,如电动机、变压器、功率因数补偿器等。
图4-2中的VIl~VI6为IGBT逆变开关器件,通过6只开关器件交替开关工作,将整流后的直流电逆变为脉宽调制波,该脉宽调制波加到电动机的绕组上,等效为交流正弦波(见图4-3b)。
因为脉宽调制波为脉冲波,是间断的,使电动机的中性点和电源变压器的中性点不等电位,两点之间出现电位差。又因为三相输出电缆到地存在分布电容,三相输出电压含有大量的高次谐波,高次谐波通过分布电容产生接地电流,形成共模干扰。
又因输出脉冲的高次谐波频率很高,有很强的辐射能力,通过输出相线声生辐射干扰,是变频器辐射干扰的主要根源。
图4-2是典型低压变频器主电路图。输入由6只二极管组成三相全桥整流电路; OP220GSZ输出由6只IGBT组成逆变电路。6只整流二极管在整流过程中,因为将3个正弦交流电整流为1个直流电,必然在任何瞬间,只能有2相导通(有电流),1相休息(没电流)。哪一相最高,电流就由哪一相流进;那一相晟低,电流就由哪一相流出。不高不低的相中没有电流。整流波形如图4-3a所示。
该整流电路为3相全波整流,任意时刻只有2相导通,电流从最高相流进,从最低相流出,不高不低的相中没有电流。图4-3a中标出的“整流间断区”就是暂时不导通的相。整流后的直流电压每个周期有6个小波峰,称为6脉波整流电路。380V变频器整流后电压最大值为540V,波形见图4-3a。
由整流电路的相线电流波形可见(图4-3a中下面的电流波形图),相线电流一是不连续;二是每个半周为两个脉冲,与正弦波相差甚远,含有大量谐波成分。每相的电流谐波含量高达40u/o以上,该谐波电流在变压器相线阻抗上产生电压降,形成传导干扰,干扰连接到该变压器上的其他电器。
因流进3条相线的电流之和为零,为差模干扰,消除差模干扰的方法是在相线上串联交流电抗器和在直流母线上串联直流电抗器。差模干扰主要干扰和变频器工作在同一相线上的强电电器,如电动机、变压器、功率因数补偿器等。
图4-2中的VIl~VI6为IGBT逆变开关器件,通过6只开关器件交替开关工作,将整流后的直流电逆变为脉宽调制波,该脉宽调制波加到电动机的绕组上,等效为交流正弦波(见图4-3b)。
因为脉宽调制波为脉冲波,是间断的,使电动机的中性点和电源变压器的中性点不等电位,两点之间出现电位差。又因为三相输出电缆到地存在分布电容,三相输出电压含有大量的高次谐波,高次谐波通过分布电容产生接地电流,形成共模干扰。
又因输出脉冲的高次谐波频率很高,有很强的辐射能力,通过输出相线声生辐射干扰,是变频器辐射干扰的主要根源。
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