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发布于 2017-11-16 23:10:28
20楼
一、关于变频器进线侧谐波的问题:
首先要分清电流谐波与电压谐波的关系及其对局部电网内设备的影响。
电流谐波:只要使用非线性的整流器件(简单三相整流桥),都是非正弦波脉动的进线电流。因为,对直流母线的充电都是在特定的相角。换句话说,一个局部电网,你用200个小功率2kW整流器件工作,与使用一个400kW整流器件是一样的。它们都是在相同的相角取用电网的能量。所以,这是不可避免的。(我并不关心电流谐波)
电压谐波:如果变压器相对容量较小,输电线路线径较小(即线路压降较大),那么局部电网上的电压谐波就会直接影响所有接在上面的用电器。因此,电压谐波才是需要关心的。
关心电压谐波什么呢?就关心其两点,1、谐波的能量;2、谐波的频率。这是因为,大多带整流的用电器,前端都有X电容。较高的谐波频率,它可以直接短路掉。但是,如果主要谐波频率较低,X电容的容抗就不能泄漏掉这个频率的谐波。如果能量较大,会直接损害这些进线端的X电容;导致压敏电阻爆炸等等损害。
所以要把重点放在关注局部电网上的电压谐波。也就是说,变压器容量要足够大,输电电缆要足够粗。(你就可以省掉电抗器等费用。)
二、关于轴电流的问题
我的认识上,只要是交-直-交,通过载波电压控制的变频器,电机轴电流的产生是不可避免的。
而产生的原因,主要是来自异步电机的漏磁部分和载波的高频电压泄漏部分。
电机外壳是导体,转子轴也是导体,它们正好形成一个1匝的“线圈”,两者中间的介质就是轴承。一台高能效的电机,漏磁就少,反之,轴电流就会很大。
值得注意的是:外壳有很好的散热,转子体积也较大,它们的电流密度其实是不大的(就是说发热不大,散热好。);而恰恰在轴承处,形成了高电流密度的区域。与变压器原理很相近,尽管轴电流的电压并不高;但电流并不小。电机容量越大,轴电流越大。
另一方面,则是变频器的高频载波通过等效电容泄漏的电流。如果电机轴的连接轴是导体;接地不规范时,就可能通过转子-连接器-机械部分对地泄漏。(外壳接地并不代表不可以通过转子哦;线包对转子也有等效电容的。)而这部分“交流”电压则可以高达70V呢。但因为其通过等效电容的容抗,这个泄漏电流并不算很大。(大型电机能达到10A)
精华帖版主置评:感谢Y版的分析-北
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