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揪出变频节能设备中的谐波隐患

时间:2015-05-24 18:10:01  来源:  作者:

  随着节能减排观念的普及,变频器被广泛应用在工业生产、民用设备等领模压电感器域,就连家中的空调、冰箱等电器也贴有节能标签。但在这片席卷全球的“节能”风暴下,却隐藏着会影响到电能质量的谐波隐患,本文将就此为大家进行介绍并提供测量解决方法。

  变频器的节能原理

  变频器可将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电,通过控制输出电压的频率,实现对电机(或其他负载)的调速。这样就能根据拖动负载的大小来控制电机转速快慢,做到“物有所用”,差模电感器达到节省能耗,保护电机的目的。

  谐波产生的源头:整流电路与PWM调制电路

  那么谐波隐患是如何生成的呢?这是由变频器的电路特性决定的。变频器内部主电路可分为三部分:整流电路、直流母线、逆变电路。

  

  图 1.2 变频器内部结构

  变频器输入端的整流电路属于非线性负载,会将输入的正弦电流信号整形成脉冲波(如图 1 3),并产生大量谐波分量反馈给电网,影响电网供电设备的正常运作。

  

  图 1 3 变频器输入输出波形

  变频器输出端为逆变电路,对整流后的直流信号进行PWM脉冲调制,输出频率可调的PWM波(如图 1 3电感器厂家)。由于PWM信号是由许多高频脉冲信号组成,含有丰富的高次谐波,严重的话会导致输出设备运行噪音增大、设备发热,甚至造成设备损坏,因此必须对其进行测量与治理。

  

  图 1 1 输入谐波过大导致电机发热

  变频器谐波分析专家:PA6000功率分析仪

  由于变频器输出PWM波的载波频率较高,其高次谐波的频率可达几十k,所以这对测量仪器的精度、带宽、谐波测量能力提出十分高的要求。

  PA6000功率分析仪具备0.02%测量精度,1MHz宽带宽,可对变频器的输出PWM信号进行高精度完整测量;还支持行业唯一的7通道信号同步输入,保证各电路转换效率与整体效率的测量结果实时、可靠。

  

  图线绕电感 1 4 7通道同步测量变频器效率

  为满足变频器谐波测量的需要,PA6000可实现对2.6kHz的信号进行高达40次的谐波分析,且内置GB/T 12668-2标准的THD(总谐波畸变)测量公式,完美满足GB/T 12668-2国家标准的测试要求,轻松揪出隐藏在变频器中的谐波隐患。

  

  图 1 5 PA6000功率分析仪谐波分析特点

  此外,PA功率分析仪还电感器生产厂家提供业界唯一的4路FFT同步显示功能,可对变频器的三相输出信号同时进行FFT变换,实现其频谱分布特性的同步分析。

  

  图 1 6 4路FFT同步显示功能

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