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有源電力濾波器能解決變頻器應用中的那些問題?
發布時間:2018-02-02

普通異步電動機都是按恒頻恒壓設計的,不能完全適應變頻調速的要求。有源電力濾波器能解決變頻器在應用中給電機帶來影響:

1、電動機的效率降低和溫升的問題

不論那種形式的變頻器,在運行中均產生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行。據資料介紹,以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例,其低次諧波基本為零,剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為:2u+1u為調制比),高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加,最為顯著的是轉子銅(鋁)耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應的同步轉速旋轉的,因此,高次諧波電壓以較大的轉差切割轉子導條后,便會產生很大的轉子損耗。除此之外,還需考慮因集膚效應所產生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發熱,效率降低,輸出功率減小,如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下,其溫升一般要增加10%-20%

2、使電動機絕緣強度降低加速老化問題

目前很多變頻器是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的46倍電壓疊加在電動機運行電壓上,會對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊電動機定子繞組要承受很高的電壓外,由PWM變頻器產生的矩形斬波沖加速老化。

3、諧波電磁噪聲與震動加大問題

普通異步電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時,將產生共振現象,從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構件的固有震動頻率。

4、電動機對頻繁啟動、制動的適應能力

由于采用變頻器供電后,電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動,并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動,為實現頻繁啟動和制動創造了條件,因而電動機的機械系統和電磁系統處于循環交變力的作用下,給機械結構和絕緣結構帶來疲勞和加速老化問題。

5、變頻器會產生高奇次諧波

其中主要以5次和7次對變頻器和電機影響比較大,通常在設計的時候為降低諧波的影響會增加電抗器,吸收電容等。也可以在變頻器輸出端增加濾波器。

關鍵詞:有源電力濾波器,有源濾波器,APF,變頻器
上一條:變頻器節能的前提要求
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