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(biāo)簽。但在這片席卷的“節(jié)能”風(fēng)暴下,卻隱藏著會(huì)影響到電能質(zhì)量的諧波隱患,本文將就此為大家進(jìn)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(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)(或其他負(fù)載)的調(diào)速。這樣就能根據(jù)拖動(dòng)負(fù)載的大小來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速快慢,做到“物有所用”,達(dá)到節(jié)省能耗,保護(hù)電機(jī)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(fù)載,會(huì)將輸入的正弦電流信號(hào)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(yùn)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(duì)整流后的直流信號(hào)進(jìn)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(hào)是由許多高頻脈沖信號(hào)組成,含有豐富的高次諧波,嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致輸出設(shè)備運(yùn)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(duì)其進(jìn)行測量與治理。
圖1-1輸入諧波過大導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱
變頻器諧波分析專家:PA6000功率分析儀 由于變頻器輸出PWM波的載波頻率較高,其高次諧波的頻率可達(dá)幾十k,所以這對(duì)測量儀器的精度、帶寬、諧波測量能力提出十分高的要求。
PA6000功率分析儀具備0.02%測量精度,1MHz寬帶寬,可對(duì)變頻器的輸出PWM信號(hào)進(jìn)行高精度完整測量;還支持行業(yè)*的7通道信號(hào)同步輸入,保證各電路轉(zhuǎn)換效率與整體效率的測量結(jié)果實(shí)時(shí)、可靠。
圖1-4 7通道同步測量變頻器效率
為滿足變頻器諧波測量的需要,PA6000可實(shí)現(xiàn)對(duì)2.6kHz的信號(hào)進(jìn)行高達(dá)40次的諧波分析,且內(nèi)置GB/T12668-2標(biāo)準(zhǔn)的THD(總諧波畸變)測量公式,滿足GB/T12668-2國家標(biāo)準(zhǔn)的測試要求,輕松揪出隱藏在變頻器中的諧波隱患。
圖1-5PA6000功率分析儀諧波分析特點(diǎn)
此外,PA功率分析儀還提供業(yè)界*的4路FFT同步顯示功能,可對(duì)變頻器的三相輸出信號(hào)同時(shí)進(jìn)行FFT變換,實(shí)現(xiàn)其頻譜分布特性的同步分析。
圖1-6 4路FFT同步顯示功能