分析
一、兩電平變頻器的輸出電流波形及電壓波形
電流波形接近正弦波,電壓波形為PWM波,圖中較高的毛刺為過沖電壓,縮短電纜,增加dv/dt濾波器等可以降低或消除過沖電壓。
PWM波低次諧波含量較少,諧波主要集中在載波頻率整數倍附近。
變頻器的基波頻率記為fs;變頻器的載波頻率記為fc;
那么,N=fc/fs就是載波頻率比。
對於SPWM調製的三相變頻器中,當N為整數時,不含N-2次以下的諧波。
假設fs=50z,fc=2kHz,則N=40,變頻器輸出不含38次以下的諧波。
且諧波頻率為kfc±mfs,其中ks=1,2,3,4,5,6,7....k1=1,2,4,5,7...
一般而言,變頻器的負載是電機,電機為感性負載,可以較好的抑制高次諧波,因此,理論上,變頻器的載波頻率比越高,變頻器的輸出電流的諧波含量越少。
二、六脈整流變頻器的輸入電流、電壓波形圖
六脈整流變頻器輸入電流波形含有較大的諧波,其諧波主要為6k±1次,k為整數,且k≥1。類似的,12脈整流的輸入電流的諧波主要為12k±1次,k為整數,且k≥1。
假設變頻器為P脈整流,那么,變頻器的輸入電流中,不包含P-1次以下的諧波,其諧波主要為Pk±1次,k為整數,且k≥1。
三、變壓器空載輸入波形
上圖為單相變壓器的空載輸入波形圖,圖中電流波形畸變較大,根據其形狀特點,一般稱為“尖頂波”,由右側頻譜可知,尖頂波的諧波主要為奇次諧波,諧波階數越高,諧波含量越小。
四、定子疊頻法熱試驗的疊頻波
上圖波形包含兩種頻率成分,分別為50Hz和40Hz,50Hz稱為主電源,40Hz稱為副電源。電壓波形中,副電源幅值約為主電源的25%。
由於40Hz副電源的阻抗較低,電流波形中,其相對含量增大,波形波動變大。
產品
變頻電量測試、計量的代表產品是AnyWay變頻功率分析儀,校準、檢定的代表產品是ATITAN天濤變頻功率標準源。
特徵
其主要特徵包括:
1、幅值變化範圍大,可以從幾伏變化到幾萬伏,從幾安變化到幾千安。
2、基波頻率變化範圍寬,基波頻率可以從0.1Hz甚至更低變化到400Hz甚至更高。
3、相位變化範圍寬,功率因數可以在-1~1間任意變化。
4、往往是非正弦、高畸變,諧波含量豐富。