西門子變頻器常用在風機和泵類的負載控製上,通過改變頻率和電壓的大小,從(cong) 而控製電機在不同速度下運行,達到靈活控製的效果。在變頻器的使用過程中,會(hui) 產(chan) 生諧波電流。本文下麵針對西門子變頻器在使用過程中的諧波電流進行分析,為(wei) 用戶提供一些幫助。
西門子變頻器的諧波電流
變頻器工作時,之所以產(chan) 生諧波電流,是因為(wei) 變頻器輸入端的整流電路阻抗不是一個(ge) 定值,其阻抗著外加電壓的變化發生變化,這就導致整流器從(cong) 電網吸取的電流不是正弦電流。
單相整流器由整流橋和平滑電容構成。一般情況下,負載的電流由平滑電容供給,僅(jin) 當正弦波的電壓高於(yu) 平滑電容的電壓時,才會(hui) 有電流流入電容和負載中,因此僅(jin) 在電壓峰值處產(chan) 生脈衝(chong) 狀,這種脈衝(chong) 電流中包含了豐(feng) 富的諧波成分。同樣的道理,三相整流器也會(hui) 產(chan) 生諧波電流,但是這時對應每個(ge) 波峰,不是一個(ge) 脈衝(chong) 電流,而是兩(liang) 個(ge) 脈衝(chong) 電流。
無論單相整流器還是三相整流器,他們(men) 的電流波形都發生了畸變,不再是正弦電流,因此包含了諧波成分。
產(chan) 生諧波電流的負載稱為(wei) 非線性負載,與(yu) 之對應,不產(chan) 生諧波電流的負載稱為(wei) 線性負載。線性負載的阻抗不會(hui) 隨著施加在其上麵的電壓發生變化。這時,流過負載的電流I=U/R,這意味著電流I與(yu) 電壓U是線性關(guan) 係,線性負載由此得名。當電壓為(wei) 正弦波時,充過線性負載的電流依然為(wei) 正弦電流,因此不會(hui) 產(chan) 生諧波電流成份。理想的電阻、電感和電容都是線性負載。但是實際的電感可能是非線性負載,例如,帶有鐵芯的電感,其電感量隨著外加電壓而變化(隨之而來的是阻抗變化),因此是非線性負協。變壓器產(chan) 生諧波電流就是這個(ge) 道理。
非線性負載的阻抗隨著施加在其上的電壓 變化,這時流過它的電流與(yu) 施加在它上麵的電壓 不是線必關(guan) 係,故稱其為(wei) 非線性負載。對這樣的負載施加正弦波電壓時,流過負載的電流值不再是正弦波,其中包含量諧波成分。帶平滑電容的整流器是更常見的非線性負載,它產(chan) 生的諧波電流與(yu) 電路結構有關(guan) 。整流器從(cong) 電網吸取脈衝(chong) 電流,每個(ge) 交流電周期整流出的脈衝(chong) 稱為(wei) 這個(ge) 整流器的脈數。例如:對於(yu) 單相整流電路,每個(ge) 周期輸出2個(ge) 直流脈衝(chong) ,因此稱為(wei) 二脈整流器;對於(yu) 三相整流電路,每個(ge) 周期輸出6個(ge) 脈衝(chong) ,因些稱為(wei) 6脈整流器。除此以外,還有12脈整流器、13脈整流器等。
總之,變頻器的諧波電流是由變頻器整流輸入電路導致的。不同脈數的整流器產(chan) 生的諧波成分不同,三相六脈整流器產(chan) 生的諧波電流以5次、7次、11次、13次為(wei) 主。增加變頻器輸入整流器的脈數可以減小諧波電流。
以上是對西門子變頻器的諧波電流產(chan) 生原因,用戶在實際使用過程中,如果遇到相關(guan) 問題,可以參考本文提供的內(nei) 容進行分析。