分析變頻節(jié)能設(shè)備中的諧波隱患

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)能標簽。但在這片席卷全球的“節(jié)能”風(fēng)暴下，卻隱藏著會影響到電能質(zhì)量的諧波隱患，本文將就此為大家進行介紹并提供測量解決方法。
　　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，實現(xiàn)對電機（或其他負載）的調(diào)速。這樣就能根據(jù)拖動負載的大小來控制電機轉(zhuǎn)速快慢，做到“物有所用”，達到節(jié)省能耗，保護電機的目的。
　　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載，會將輸入的正弦電流信號整形成脈沖波（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)備的正常運作。
　　
　　圖 1 3 變頻器輸入輸出波形
　　變頻器輸出端為逆變電路，對整流后的直流信號進行PWM脈沖調(diào)制，輸出頻率可調(diào)的PWM波（如圖 1 3）。由于PWM信號是由許多高頻脈沖信號組成，含有豐富的高次諧波，嚴重的話會導(dǎo)致輸出設(shè)備運行噪音增大、設(shè)備發(fā)熱，甚至造成設(shè)備損壞，因此必須對其進行測量與治理。