淺談變頻器是如何產(chǎn)生諧波的
從結(jié)構(gòu)來看,變頻器可分為間接變頻和直接變頻兩大類。間接變頻將工頻電流通過整流器變成直流,然后再經(jīng)過逆變器將直流變換成可控頻率的交流。直接變頻器則將工頻交流變換成可控頻率的交流,沒有中間的直流環(huán)節(jié)。它的每相都是一個兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)的可逆線路。正反兩組按一定周期相互切換,在負(fù)荷上就獲得了交變輸出的電壓U0,U0的幅值決定于各整流裝置的控制角,頻率決定于兩組整流裝置的切換頻率。目前應(yīng)用較多的還是間接變頻器。
間接變頻有三種不同的結(jié)構(gòu)形式:(1)用可控整流器變壓,用逆變器變頻,調(diào)壓和調(diào)頻分別是在兩個環(huán)節(jié)上進(jìn)行,兩者要在控制電路上協(xié)調(diào)配合。(2)用不控整流器整流斬波器變壓、逆變器變頻,這種變頻器整流環(huán)節(jié)用斬波器,用脈寬調(diào)壓(3)用不控整流器整流,PWM逆變器同時變頻,這種變頻器只有采用可控關(guān)斷的全控式器件(如IGBT等)輸出波形才會非常逼真的正弦波。
無論是哪一種的變頻器,都大量使用了晶閘管等非線性電力電子元件,不管采用哪種整流方式,變頻器從電網(wǎng)中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波,而是以脈動的斷續(xù)方式向電網(wǎng)索取電流,這種脈動電流和電網(wǎng)的沿路阻抗共同形成脈動電壓降疊加在電網(wǎng)的電壓上,使電壓發(fā)生畸變,經(jīng)傅里葉分析可知,這種非同期正弦波電流是由于頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。
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