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1、·2·2002年第1期《电机电器技术》·电机电器技术·符合欧洲EMC标准的电动机调速方案丁美新,侯志俭,苏中义(上海交通大学电力学院,上海200030)THESOLUTIONACCORDINGWITHENEMCFORMOTORSPEEDREGULATIONDingMei-xin,HouZhi-jian,SuZhong-yi(DeptofElectricalPowersystem,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China)Abstract:Thecauseofharmoniccurrentinmotorspeedregulatio
2、nanditsharmtothepowersupplysystemarediscussed.ButtheharmoniccurrenthasbeenrestrictedwithinnecessarylimitsaccordingtonewnationalandinternationalEMCstandards.Thetraditionalregulationmethodcannotpassthesestandards.Byanalysisofrelativeinternationalstandards,thesolu2tionsofthisproblemwereprese
3、nted.TheoutputsimulationwavesverifythegoodperformanceofHFM.Keywords:EI61000-3-2;harmoniccurrent;motor;PWM;HFM.摘要:论述了电动机调速产生的谐波电流以及谐波对供电系统的危害,而新的国际和国家EMC标准对谐波电流分量提出了越来越高的要求,传统调速方法产生的谐波电流明显达不到新的EMC标准,经过分析提出了解决问题的方案,通过仿真波形,证明了新方法的优越性。关键词:EI61000-3-2;电流谐波;电动机;PWM;HFM中图分类号:TM301.2文献标识码:A文章编号:1
4、004-0056(2002)01-0002-031引言用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐传统的电机使用脉宽调制(PWM)电路波源。主要的谐波源由非线性特性的电气来调节电机功率,如图1。它会产生很大谐设备产生,例如带有功率电子器件的变流设波电流,谐波是一种干扰量,使电网受到“污备、交流控制器和电弧炉、感应炉、荧光灯、染”。电气技术研究的谐波次数通常在2≤n变压器等。在这些设备构成的回路中,电流≤40范围内。是非正弦的,其谐波分量使系统正弦电压产谐波的定义是对周期性非正弦电量进生畸变。谐波电流的量取决于谐波源设备行Fourier级数分解,除了得到与电网基波频本身的特性及其工
5、作状况,可视为恒流源。率相同的分量,还得到一系列大于电网基波各种非线性电路产生的谐波次数与其电频率的分量,这部分电量称为谐波。谐波频路形式有关,称为该电路的特征谐波。除特率与基波频率的比值(n=fn/f1)称为谐波次征谐波外,在非稳定工作状态下,还可能产生数。有时也可能存在非整数倍谐波或分数非特征谐波。进行谐波分析和计算最有意义次谐波。向公用电网注入谐波电流或在公的是特征谐波,如3、5、7、11、13次等。·电机电器技术·《电机电器技术》2002年第1期·3·出现下列问题:3可能流过不提供有效功率而必须由交流供电系统提供的相当大的电流;3在三相Y形供电系统中可能流过增大的
6、中性电流,这将引起超过接线和连接器的电流额定值。由于谐波电流与供电系统阻抗相互作图1传统SCR的PWM调速用引起的严重电压失真,可能使接到相同分图1电路通过改变SCR的导通角来调支电路上设备不能正常工作。例如,被抑制速,调制频率一般等于工作频率,这种PWM或削波的峰值电压限制了计算机承受交流调速电路的电流波形如图2(导通角为90电网电压瞬时下跌的能力。度)。3EN61000-3-2谐波电流标准根据国际认证快讯,EMC标准对谐波抑制提出了更高的要求。新标准EN61000-3-2:1995+A,1998,1999经过一段时间的过渡于2001年1月1日被强制执行,而旧标准被禁止
7、作为发证及生产的依据,也即意味着原先使用旧标准认证的产品必须经过重新认证,否则禁止销售。尤其对于这些出口欧图2传统PWM调速产生的电流波形洲的家用电器,通不过新标准是严禁出口对此电流进行FFT(快速傅立叶变换)的。分解得图3。EN61000-3-2规定了低压电器及电子设备发出的谐波电流限值(每相输入电流≤16A),它对应于IEC1000-3-2-1995和GB17625.1,它适用于额定电压为220V(单相)和380V(三相)的50Hz供电系统、额定电流小于16A的电气和电子设备,它也适用于频率为60Hz、电压为110V/23
