由于大量使用igbt等非線性電力電子功率器件,變頻器從電網(wǎng)中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波,而是以脈沖的斷續(xù)方式向電網(wǎng)索取電流,這種脈沖電流和電網(wǎng)的沿路阻抗共同形成脈沖電壓降疊加在電網(wǎng)的電壓上,使電壓發(fā)生變化,經(jīng)傅里葉分析可知,這種非同期正弦波電流是由頻率相同的基波和頻率大于基波頻率的諧波組成。
抑制諧波的基本思路有三:其一是裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來補(bǔ)償諧波,其二是對(duì)電力電子裝置本身進(jìn)行改造,使其不產(chǎn)生諧波,且功率因數(shù)可控制為1,其三是在市電網(wǎng)絡(luò)中采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣硪种浦C波,具體方法有以下幾種。
1)采用多相脈沖整流在條件允許或是要求諧波限制在比較小的情況下,可采用多相整流的方法。12 相脈沖整流thd原v 為10%耀15%,18 相脈沖整流的thd原v 為3%耀8%,滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。需要專用的移相變壓器,這也是現(xiàn)階段高壓變頻器普遍采用的方法。
2)安裝適當(dāng)?shù)碾娍蛊髯冾l器的輸入側(cè)功率因數(shù)取決于裝置內(nèi)部的ac-dc變換電路系統(tǒng),可利用并聯(lián)功率因數(shù)校正dc 電抗器組,電源側(cè)串聯(lián)ac 電抗器的方法,使進(jìn)線電流的thd原v 降低30%耀50%,是不加電抗器諧波電流的一半左右。
3)裝設(shè)有源電力濾波器除傳統(tǒng)的lc濾波器還在應(yīng)用外,目前諧波抑制的一個(gè)重要趨勢(shì)是采用有源電力濾波器。它串聯(lián)或是并聯(lián)于主電路中,實(shí)時(shí)從補(bǔ)償對(duì)象中檢測(cè)出諧波電流,由補(bǔ)償裝置產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等,方向相反的補(bǔ)償電流,從而使電網(wǎng)電流只含基波分量。這種濾波器能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,其特性不受系統(tǒng)的影響,無諧波放大的危險(xiǎn),因而倍受關(guān)注,在日本等國家已獲得廣泛應(yīng)用。