1
关于交直交电力电子变频器
谐波分析综述
前言
国际上公认的谐波含义为:
“谐?/p>
?/p>
harmonics
?/p>
是一个周期电气量的正弦波分量,其?/p>
率为基波频率的整数倍?/p>
?/p>
由于谐波频率是基波频率的整数倍数?/p>
我们也常称它为高次谐波,
谐波次数?/p>
h
表示。变频器分为?/p>
-
交和?/p>
-
?/p>
-
交两种方式。交
-
交变频器可将工频交流?/p>
接变换成频率?/p>
电压均可控制的交流,
又称直接式变频器?/p>
而交
-
?/p>
-
交变频器则是先把工频
交流电通过整流器变成直流电?/p>
然后再把直流电转换成频率?/p>
电压均可控制的交流电?/p>
它又
称为间接式变频器?/p>
谐波研究的重要意?/p>
:
非线性负载产生的谐波会对电力系统会造成大的危害:谐波使?/p>
能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使
用寿命缩短,
甚至发生故障或烧毁?/p>
谐波可引起电力系统局部并联或串联谐振?/p>
使谐波含?/p>
放大?/p>
造成电容器等设备烧毁?/p>
谐波还会引起继电保护和自动装置误动作?/p>
使电能计量出?/p>
混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰?/p>
谐波研究现状
:
现代电力系统中,各种非线性、冲击性、波动性负载大量增加,这些?/p>
载带来的谐波畸变是影响电能质量的一个重要因素?/p>
1945
?/p>
J.C.Read
发表的有关变流器?/p>
波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。到?/p>
50
年代?/p>
60
年代,由于高压直流输电技
术的发展,相关学者发表了有关变流器引起电力系统谐波的大量论文?/p>
70
年代以来,由?/p>
电力电子技术的飞速发展,
各种电力电子装置在电力系统?/p>
工业?/p>
交通及家庭中的应用日益
广泛?/p>
谐波所造成的危害也日益严重?/p>
世界各国都对谐波问题予以充分的关注?/p>
国际上召开
多次有关谐波问题的学术会议,
不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电
设备谐波的相关标准和规定?/p>
我国对谐波问题的研究起步较晚?/p>
同国外先进技术水平相比较
仍存在较大差距?/p>
谐波污染对电力系统的危害严重性主要表现在?/p>
(1)
谐波对供电线路产生了附加谐波损耗?/p>
由于集肤效应和邻近效应,
使线路电阻随?/p>
率增加而提高,
造成电能的浪?/p>
;
由于中性线正常时流过电流很小,
故其导线较细?/p>
当大?/p>
?/p>
3
次谐波电流流过中性线时,
会使导线过热?/p>
绝缘老化?/p>
寿命缩短?/p>
损坏甚至发生火灾?/p>
(
2)
谐波影响各种电气设备的正常工作?/p>
对发电机的影响除产生附加功率损耗?/p>
发热?/p>
机械振动和噪声和过电?/p>
;
对断路器?/p>
当电流波形过零点时,
由于谐波的存在可能造成高的
di/dt
,这将使开断困难,并且延长故障电流的切除时间?/p>
(3)
谐波使电网中的电容器产生谐振?/p>
工频下,
系统装设的各种用途的电容器其电路?/p>
系统中的感抗要大得多?/p>
不会产生谐振?/p>
但谐波频率时?/p>
感抗值成倍增加而容抗值成倍减少,
这就有可能出现谐振,谐振将放大谐波电流,导致电容器等设备被烧毁?/p>
(4)
谐波引起公用电网局部的并联谐振和串联谐振,
从而使谐波放大?/p>
这就使上述危?/p>
大大增加,甚至引起严重事故?/p>
(5)
谐波将使继电保护和自动装置出现误动作?/p>
并使仪表和电能计量出现较大误?/p>
;
?/p>
波对其他系统及电力用户危害也很大?/p>
如对附近的通信系统产生干扰?/p>
轻者出现噪声,
降低
通信质量?/p>
重者丢失信息,
使通信系统无法正常工作
;
影响电子设备工作精度?/p>
使精密机?/p>
加工的产品质量降?/p>
;
设备寿命缩短,家用电器工况变坏等?/p>
主要研究内容?/p>