高溫廢氣凈化爐變頻器諧波產生機理,變頻器的主電路一般為交-直-交組成,外部輸入380V/50Hz的工頻電源經三相橋式不可控整流成直流電壓信號,經濾波電容濾波及大功率晶體管開關元件逆變為頻率可變的交流信號。
輸入側產生諧波機理:不限于通用變頻器,晶閘管供電的直流電動機、無換向器電動機等凡是在電源側有整流回路的,都將產生因其非線性引起的諧波。在三相橋式整流回路中,輸入電流的波形為矩形波,波形按傅立葉級數分解為基波和各次諧波,通常含有6n+1(n=l,2,3….)次諧波。其中的高次諧波將干擾輸入供電系統。
輸出側產生諧波機理:在逆變輸出回路中,輸出電壓和電流均有諧波。對于PWM控制的變頻器,只要是電壓型變頻器,不管是何種PWM控制,其輸出電壓波形為矩形波。其中諧波頻率的高低是與變頻器調制頻率有關,調制頻率低(如1~2KHz),人耳聽得見高次諧波頻率產生的電磁噪聲(尖叫聲)。
若調制頻率高(如IGBT變頻器可達20KHz),人耳聽不見,但高頻信號是客觀存在。從電壓方波及電流正弦鋸齒波,用傅立葉級數不難分析出各次諧波的含量。所以,輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其它各次諧波,而高次諧波電流對負載直接干擾。另外高次諧波電流還通過電纜向空間輻射,干擾鄰近電氣設備。
3、 諧波干擾途徑 變頻器諧波干擾途徑還是與一般無線電干擾一樣分傳導和輻射,在傳導的過程中,與變頻器輸出線平行敷設的導線又會產生電磁耦合形成感應干擾;變頻器輸出側諧波又會輻射,對附近的無線電設備產生干擾,其干擾途徑如圖1所示。
4、 高溫廢氣凈化爐諧波干擾的危害
(1)變壓器:電流諧波將增加銅損,電壓諧波將增加鐵損,綜合效果是使變壓器溫度上升,影響其絕緣能力,并造成容量裕度減小。諧波也可能引起變壓器繞組及線間電容之間的共振,及引起鐵心磁通飽和或歪斜,而產生噪聲。
(2)電動機:輸出諧波對電動機的影響主要有,引起電動機附加發熱,導致電動機的額外溫升,電動機往往要降額使用,由于輸出波形失真,增加電動機的重復峰值電壓,影響電動機的絕緣,諧波還會引起電動機轉矩脈動,以及噪聲增加。
(3)電力電容器組:一般電容器的標準規范,規定其最大電流只允許35%的超載,但實際運轉時,由于諧波的影響,以致常發生嚴重過載。由于電容器之阻抗,隨頻率的增加而減少,故諧波產生時,電容器即成為一陷流點,流入大量電流,因而導致過熱、增加介電質的應力,甚至損壞電力電容器。當電容器與線路阻抗達到共振條件時,會發生振動短路、過電流及產生噪聲。
(4)開關設備:由于諧波電流的存在,開關設備在起動瞬間產生很高di/dt的電流變化率,致使增加暫態恢復電壓的峰值,以致破壞絕緣。
(5)保護電器:電流中含有諧波,必產生額外的轉矩,改變電器的動作特性,以致引起誤動作。
(6)計量儀表:電能表等計量儀表,因諧波而會造成感應轉盤產生額外的電磁轉矩,引起誤差,降低精確度
會,同常的變頻技術都是 交-----直------交 的 它雖然有隔離變壓器,但是高次諧波也會通過隔離變壓器回饋到電網中
交--交變頻電路的主要特點是:
只用一次變流效率較高;可方便實現百四象限工作度,低頻輸出時的特性接近正弦波。
交交變頻電路的主要不足是:
接線復雜,如采用三知相橋式電路的三相交交變頻器至少要用36只晶閘管;受電網頻率和變流電路脈波數的限制,輸出頻率較低道;輸出功率因數較低;輸入電流諧波含量大,頻譜復雜。
主要用途:500千瓦或1000千瓦以內下的大功率、低轉速的交流調速電路,如軋機主傳容動裝置、鼓風機、球磨機等場合。