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《高次谐波对变频器引接电缆中的_输出特性影响及抑制措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高次谐波对变频器引接电缆中的输出特性影响及抑制措施『转载』高次谐波对变频器引接电缆中的输出特性影响及抑制牯施李晓慧1王-卫东2郑州电气装备总厂河南机电高等专科学校摘要：本文基于PWM变频器输出侧的谐波特征，分析了变频器引接电缆屮过电压、过电流形成及其对引接电缆、电机及外界其它设备的彩响，提出了引接电缆设计屮高次谐波的抑制措施。关键词：变频、高次谐波、过电压、过电流、引接电缆中图分类号：TP273.2ABSTRACT:ThispaperisbasedontheoutputharmonicscharactersofPWMconvers
2、ion-transducer,Analysisedtheovervoltageandovercurrentinconversion-transducerconnectcableandtheirinfluencetotheconnectcable,motorandotherambientequipments,Providedsuppressionwaysofultraharmonicsinconnectcabledesigning.KEYWORDS:conversion,ultra-harmonics,overvoltage,ove
3、rcunent,connect-cable随着微电子技术、电力电子技术、微处理技术的不断发展及普及应用，电机的调速由直流调速逐渐过渡到笼型界步电动机的变频调速，并H•使得变频技术迅速发展。许多领域中变频技术的推广应用，一方面使电机调速性能大大提高，拖动控制系统的效率明显提高，另一方而在很多场合显苦地节约了能源，但与此同吋变频技术也带来了新的问题，木文针对变频器引接电缆屮的高次谐波的形成、特点、影响做了简要分析，针对高次谐波的抑制提出了引接电缆设计的原则，具有一定的实际意义。一、变频器输出电压波形及谐波特征[1]图（1）通用变频器的
4、主电路图（1）所示为通用变频器的主电路，三相交流电源经三相整流和电力电容器平滑后成为稳定的直流电压，直流电压经PWM脉宽调制来实现输出交流电压的变频变压。PWM脉宽调制技术种类很多，不同信号波调制后生成的PWM脉宽对变频效果，比如输出基波电压幅值、基波转矩、脉动转矩、谐波电流损耗、功率半导体开关器件的开关损耗影响差异很大，但不论何种调制方式，变频器输出电压中均包含了一系列的谐波分量，不失一般性，现以最常见的双极性SPWM脉宽调制为例分析其输出电压波形及特征。图（2）双极性脉宽调制模式SPWM的信号波为正弦波，载波为三角波，釆用同步
5、调制，如图（1）逆变电路小，根据品闸管VI—V6的导通和截止的不同组合，三相输出端U、V、W相対于直流回路的中心点0的电位分别为Ud/2或・Ud/2,而输出线电压为+Ud,・Ud,0三种数值，则三相输出相电压（以A相为例）波形如图（2）,按照付立叶级数展开如下：（X为切换电角度由此可见，PWM变频器输出的电压屮包含了一系列不同幅值的谐波分量，当然，不同的调制方式，不同的载波比及调制度，各次谐波分量幅值与棊波电压幅值Z比不同，但总体上,不存在偶次谐波与3的倍数次谐波，过高次数的谐波对电动机的影响很小。二、PWM变频器输出电缆屮谐波过
6、电压、过电流的形成（一）电缆线路的等效电路[2]以分相屏蔽电缆为例，假设传输电缆的电阻、电感、电导和电容沿线均匀分布，每和电缆的电路模型如图（3）,图（3）分相屏蔽电缆的电路模型每单位长度的参数如F：（二）电缆线路的正弦稳态分析如果电缆线始端电压是角频率为0）的止弦交流量，可采用相量分析沿线的电压和电流。求解方程并进一步推导得：（三）电缆中电压电流谐波分最以电缆始端K次谐波为例，设具始端电压、电流分别为uk、ik,则在电缆距始端x处，K次谐波电压uk，、电流ik，分别为：（四）（五）谐波分量的人小分析111上分析，对于电缆始端的K
7、次谐波分量uk、ik在电缆距始端x处产生的电压电流的幅值均发生了变化，忽略uk+、ik+（近似认为随电缆长度增加，对高次谐波e-akx很小），则电压、电流幅值均近似按e（xkx倍增长，并且，谐波次数越高，电缆长度越长，电缆屮谐波电压电流幅值越大。表1列出了不同长度电缆中各谐波电流、电压与棊波电压、电流幅值的近似比值关系。（以载波比N=9,调制度M=1.0为例，电缆参数为：RO=7Q/Km,LO=0.3mH/Km,CO=0.2F/Km,GO=0.5xlO-6S/Km衣1ROGOLOCO谐波次数变频器输出各次谐波分量幅值UKWU1MX
8、=10M各次谐波分量幅值UKM/U1MX=30M各次谐波分最幅值UKM/U1MX=50M各次谐波分最幅值UKM/U1MX=100M时各次谐波分量幅值UKM/U1MKX5ElE2E3E41.5031072.2256131.9923122.201125
