【導(dǎo)讀】變頻器廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、民用設(shè)備等領(lǐng)域，大家都知道的事情。但是在這片席卷全球的“節(jié)能”風(fēng)暴下，卻隱藏著會(huì)影響到電能質(zhì)量的諧波隱患，本文將就此為大家進(jìn)行介紹并提供排除測(cè)量變頻器中的諧波隱患的訣竅方法。
隨著節(jié)能減排觀念的普及，變頻器被廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、民用設(shè)備等領(lǐng)域，就連家中的空調(diào)、冰箱等電器也貼有節(jié)能標(biāo)簽。但在這片席卷全球的“節(jié)能”風(fēng)暴下，卻隱藏著會(huì)影響到電能質(zhì)量的諧波隱患，本文將就此為大家進(jìn)行介紹并提供測(cè)量解決方法。
變頻器的節(jié)能原理
變頻器可將固定頻率的交流電變換為頻率連續(xù)可調(diào)的交流電，通過控制輸出電壓的頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)(或其他負(fù)載)的調(diào)速。這樣就能根據(jù)拖動(dòng)負(fù)載的大小來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速快慢，做到“物有所用”，達(dá)到節(jié)省能耗，保護(hù)電機(jī)的目的。
諧波產(chǎn)生的源頭：整流電路與PWM調(diào)制電路
那么諧波隱患是如何生成的呢?這是由變頻器的電路特性決定的。變頻器內(nèi)部主電路可分為三部分：整流電路、直流母線、逆變電路。
圖 1?2 變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
變頻器輸入端的整流電路屬于非線性負(fù)載，會(huì)將輸入的正弦電流信號(hào)整形成脈沖波(如圖 1?3)，并產(chǎn)生大量諧波分量反饋給電網(wǎng)，影響電網(wǎng)供電設(shè)備的正常運(yùn)作。
圖 1?3 變頻器輸入輸出波形
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變頻器輸出端為逆變電路，對(duì)整流后的直流信號(hào)進(jìn)行PWM脈沖調(diào)制，輸出頻率可調(diào)的PWM波(如圖 1?3)。由于PWM信號(hào)是由許多高頻脈沖信號(hào)組成，含有豐富的高次諧波，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致輸出設(shè)備運(yùn)行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，甚至造成設(shè)備損壞，因此必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)量與治理。
圖 1?1 輸入諧波過大導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱
變頻器諧波分析專家：PA6000功率分析儀
由于變頻器輸出PWM波的載波頻率較高，其高次諧波的頻率可達(dá)幾十k，所以這對(duì)測(cè)量?jī)x器的精度、帶寬、諧波測(cè)量能力提出十分高的要求。
PA6000功率分析儀具備0.02%測(cè)量精度，1MHz寬帶寬，可對(duì)變頻器的輸出PWM信號(hào)進(jìn)行高精度完整測(cè)量;還支持行業(yè)唯一的7通道信號(hào)同步輸入，保證各電路轉(zhuǎn)換效率與整體效率的測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)、可靠。
圖 1?4 7通道同步測(cè)量變頻器效率
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為滿足變頻器諧波測(cè)量的需要，PA6000可實(shí)現(xiàn)對(duì)2.6kHz的信號(hào)進(jìn)行高達(dá)40次的諧波分析，且內(nèi)置GB/T 12668-2標(biāo)準(zhǔn)的THD(總諧波畸變)測(cè)量公式，完美滿足GB/T 12668-2國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試要求，輕松揪出隱藏在變頻器中的諧波隱患。
圖 1?5 PA6000功率分析儀諧波分析特點(diǎn)
此外，PA功率分析儀還提供業(yè)界唯一的4路FFT同步顯示功能，可對(duì)變頻器的三相輸出信號(hào)同時(shí)進(jìn)行FFT變換，實(shí)現(xiàn)其頻譜分布特性的同步分析。
圖 1?6 4路FFT同步顯示功能
