变频器电网侧的谐波电流
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此谐波电流与逆变电路无关，只决定于变频器前面输入整流部分的电路与中间直流是用电容还是电感平波，下面不讨论pwm整流，pwm整流有很好的性能，可四象限运行，高cosφ，低谐波，但有高频骚扰输到电网（与调制频率有关），主要问题是价格较高。这里只讨论常用三相或多相整流装置向电网输出的谐波。 1、电压源变频器的谐波 中间直流环节用大电容平波，只能稳定直流电压，此大电容对变动的输入却是低阻抗，因而输入电流有很大的谐波成分，iec标准对此谐波分量已有数据列成表格如附表所示。
从附表中可以看出下面几个特点： （1）谐波是特征谐波，只和整流脉动数有关，例如三相对称桥整流，则为6脉动，最低谐波次数为5次，如果为18脉动，则最低谐波次数为17次（理论上没有5、7、11、13等低次谐波），所以大功率整流多采用多相整流，即变压器有多个付绕组，彼此的相角有移位，而且谐波次数愈高，谐波相对值愈小。 （3） 和下面的电流型变频器相比，电压源变频器在同等条件下的谐波电流要大很多，对这一点，下面第4.3节再作对比分析。 2、电流源变频器的谐波 中间直流环节用大电感，对变动的电流而言，是一个很大的内抗，因而变频器输入电流中的谐波成分相对较少，它有以下特性： （1） ih/i1= 1/h 上式中：i1-基波电流，由负载大小决定；ih-特征谐波中的第h次的谐波电流。 可见，谐波次数h愈高，其电流愈小，与h成反比，例如5次谐波只有基波电流的20%。 （2） 同电压型谐波源的第（1）点一样，谐波也是 特征谐波，如果采用多相整流例如18脉动，最低谐波次数为17次，没有13次以下的谐波。 （3） 变频器输入端短路容量减少时，谐波电流略有减少，但变化不大。 3、电压源与电流源谐波的比较 从上面分析可知对普通整流而言，二者的谐波都是特征谐波，通过多相整流，可以消除低次的特征谐波，谐波的次数愈高，其数值愈小，但对同一次谐波而言，电压源的谐波电流要大得多，以5次谐波为例，电流源的谐波相对值为1/5约为0.2，而电压源的谐波电流值为0.3，而且这是有条件的：rsc=20，即在变频器输入端之前需要串有一个输入电抗器，其相对电抗值加上电源系统的电抗（主要是变压器电抗）要等于5%。电流源变频器之前则并不需要为限制特征谐波而设置输入电抗器。 |
