变频器产生的谐波电流
低压变频器的谐波计算公式
低压变频器的谐波计算公式
对于低压变频器的谐波计算，可以使用以下公式：
谐波电压（Vh）= 电压峰值/电压有效值√2 基波电压（V1）正弦波偏移系数（1 + （基波次数^2）电压波动系数）
以及：
谐波电流（Ih）= 电流峰值/电流有效值√2 基波电流（I1）正弦波偏移系数（1 + （基波次数^2）电流波动系数）
具体而言，使用傅里叶变换可以得出电压、电流的每次谐波的幅值和相位，从而根据公式P=√3UIcosφ计算出每次谐波的有功功率。
将所有谐波的有功功率相加，得到谐波功率。
另外，也可以通过测量总有功功率，然后减去基波有功功率来得到谐波功率。
以上内容仅供参考，建议咨询电气工程专家或查阅相关文献资料，获取更准确的信息。
电力系统谐波基本分析方法抑制方法
电力系统谐波基本分析方法抑制方法電力系統諧波----基本原理、分析方法、抑制方法【摘要】变频器在工业生产中无可比拟的优越性，使越来越多的系统和装置采用变频器驱动方案，而且采用变频器驱动电动机系统因其节能效果明显，调节方便维护简单，网络化等优点，而被越来越多应用，但它非线性，冲击性用电工作方式，带来干扰问题亦倍受关注。
一台变频器来讲，它输入端和输出端都会产生高次谐波，输入端谐波会输入电源线对公用电网产生影响。
本文从变频器产生的谐波原理、谐波测试分析方法，谐波的抑制方法方面进行探讨。
【关键词】电力系统，变频器，谐波分析，谐波抑制。
【引言】谐波存在于电力系统已经很多年了，但是，近年来，随着技术的发展成熟，越来越多的设备系统为提高可靠性和效率广泛采用电力电子变频器，而且电力公司为降低设备所需的额定值以及线路损耗和电压降落，强制要求电力用户提高其自身的功率因数，而电力用户及工厂端改善功率因数的方法是使用功率因数补偿器—电容模组，这两种情况的出现，使得电力系统的谐波问题变得更加严重。
电力用户和工厂端普遍使用的变速传动和电力电子设备是产生这一现象的根源，而这些设备与功率因数校正电容模组之间的相互作用导致了电压和电流的放大效应；半导体电子工业的迅猛发展也导致了大批精密设备的诞生，与过去粗笨的设备相比，这些设备对电力公司供给的电能质量更加敏感，但同时也导致交流电流和电压稳态波形的畸变。
而为了得到可靠清洁的电力能源，人们必须面对电流和电压畸变的问题，而电流和电压的畸变的主要形式是谐波畸变。
【正文】1、变频器谐波产生从结构来看，变频器可分为间接变频和直接变频两大类。
间接变频将工频电流整流器变成直流，然后再由逆变器将直流变换成可控频率交流。
直接变频器则将工频交流变换成可控频率交流，没有中间直流环节。
它每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联可逆线路。
正反两组按一定周期相互切换，负荷上就获了交变输出电压，幅值决定于各整流装置控制角，频率决定于两组整流装置切换频率。
变频器的谐波电流与控制方法
变频器的谐波电流与控制方法变频器是一种用来变换电源频率的装置，它在一些特殊的应用中可以产生谐波电流。
谐波电流会引起诸如电压畸变、电网谐波污染、电器设备损坏等问题。
因此，控制谐波电流是变频器应用过程中的一个重要问题。
控制变频器谐波电流的方法可以分为主动方法和被动方法两种。
下面将详细介绍这两种方法的原理和实现。
主动方法是指通过变频器内部的控制策略来减小谐波电流的方法。
主动方法的核心是通过改变变频器输出电压的波形来减小谐波电流。
常用的主动控制方法包括：多重谐波注入法、PWM调制法和谐波补偿法。
1.多重谐波注入法：该方法是通过在变频器的输出端注入特定频率和幅值的谐波电流，通过相互相消来减小实际电压中的谐波电流。
这样就能减小整个系统中的谐波电流，并且可以选择性地消除特定频率的谐波。
2. PWM调制法：该方法是通过改变变频器的PWM调制波形，来减小输出电压中的谐波电流。
常用的PWM调制技术包括：Sinusoidal PWM和Space Vector PWM等。
3.谐波补偿法：该方法是通过在变频器输入端添加谐波电流补偿装置，来减小谐波电流。
常见的补偿方法有：有源谐波补偿方法和无源谐波补偿方法。
有源谐波补偿方法是指在输入端加入一个逆变电源来产生反向谐波电流来达到谐波补偿的目的。
无源谐波补偿方法是指通过谐振电路将谐波分解为基波和谐波两部分，然后通过控制器将这两部分电流相消。
这样可以减小谐波电流。
被动方法是指在变频器的输出端加入滤波器或者其他的谐波抑制装置来消除谐波电流。
常用的被动方法有：谐波滤波器、谐波电流隔离器等。
1.谐波滤波器：该方法是通过在变频器的输出端串联一个谐波滤波器，将谐波电流滤除，只允许基波通过。
谐波滤波器通常采用L-C型谐振电路结构。
2.谐波电流隔离器：该方法是通过变频器输出电流的测量和控制，将负责谐波电流的电流循环隔离出来，以减小谐波电流。
这样谐波电流就不会对电网和设备产生影响。
综上所述，控制变频器谐波电流的方法主要包括主动方法和被动方法。
变频器如何产生谐波电流
变频器如何产生谐波电流导语：变频器工作时，之所以产生谐波电流，是因为变频器输入端的整流电路阻抗不是一个定值，其阻抗着外加电压的变化发生变化，这就导致整流器从电网吸取的电流不是正弦电流。
变频器工作时，之所以产生谐波电流，是因为变频器输入端的整流电路阻抗不是一个定值，其阻抗着外加电压的变化发生变化，这就导致整流器从电网吸取的电流不是正弦电流。
单相整流器由整流桥和平滑电容构成。
一般情况下，负载的电流由平滑电容供给，仅当正弦波的电压高于平滑电容的电压时，才会有电流流入电容和负载中，因此仅在电压峰值处产生脉冲状，这种脉冲电流中包含了丰富的谐波成分。
同样的道理，三相整流器也会产生谐波电流，但是这时对应每个波峰，不是一个脉冲电流，而是两个脉冲电流。
无论单相整流器还是三相整流器，他们的电流波形都发生了畸变，不再是正弦电流，因此包含了谐波成分。
产生谐波电流的负载称为非线性负载，与之对应，不产生谐波电流的负载称为线性负载。
线性负载的阻抗不会随着施加在其上面的电压发生变化。
这时，流过负载的电流I=U/R，这意味着电流I与电压U是线性关系，线性负载由此得名。
当电压为正弦波时，充过线性负载的电流依然为正弦电流，因此不会产生谐波电流成份。
理想的电阻、电感和电容都是线性负载。
但是实际的电感可能是非线性负载，例如，带有铁芯的电感，其电感量随着外加电压而变化（随之而来的是阻抗变化），因此是非线性负协。
变压器产生谐波电流就是这个道理。
非线性负载的阻抗随着施加在其上的电压变化，这时流过它的电流与施加在它上面的电压不是线必关系，故称其为非线性负载。
对这样的负载施加正弦波电压时，流过负载的电流值不再是正弦波，其中包含量谐波成分。
带平滑电容的整流器是较常见的非线性负载，它产生的谐波电流与电路结构有关。
整流器从电网吸取脉冲电流，每个交流电周期整流出的脉冲称为这个整流器的脉数。
例如：对于单相整流电路，每个周期输出2个直流脉冲，因此称为二脉整流器;对于三相整流电路，每个周期输出6个脉冲，因些称为6脉整流器。
变频器导致电缆发热
变频器产生的谐波电流为什么会导致电缆和变压器过热？这是因为谐波电流具有更高的频率。
交流电流过导体时，会产生一种物理效应，称为“趋肤效应”。
趋肤效应的含义是，流过导体的交流电流并不是均匀分布在导体内，而是趋向于导体的表面，电流的频率越高，这种电流分布趋向于表面的现象越明显。
由于导体仅流过导体的表面部分，因此导体的实际有效截面积就会减小，这意味着电阻增加，会产生更大的热量。
同样幅度（有效值）的电流，流过导体时，电流产生的热量与其频率的平方成正比。
因此，谐波电流流过导体时，会导致导体严重发热。
例如，同样100A的电流，5次谐波在电缆中产生的热量是基波（50Hz）电流的25倍！谐波电流流过导线时产生更大的热量是一个必须重视的问题。
因为我们在进行线路设计时，导体的截面积是按照基波频率设计的，而当这些导体中流过谐波电流时，呈现更大的电流密度，导致更大的电阻损耗（I2R），从而导致导体发热。
这往往会导致电缆早期老化、甚至诱发火灾。
对于变压器而言，问题更加严重，不仅存在上述的谐波电流导致导体发热（铜损）的问题，还存在变压器铁损增加的问题。
铁损是由于磁场在铁芯中感应出涡流产生的。
我们知道，涡流的大小与磁场的变化率呈正比关系，也就是，磁场变化率越大，产生的涡流越大。
谐波电流具有更高的频率，因此激励的涡流更大。
另外，涡流在铁芯中流动时同样存在趋肤效应的现象，这进一步增加了热量。
因此谐波电流导致铁芯的发热量比基波电流严重的多。
电气电子工程师协会：谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍。
工频电机：三相绕组并非绝对对称、正弦分布的非工频电机异步电机：异步电机变频运行，其高频载波的幅度包络即电压平均值是正弦波，异步电机就是靠这个正弦波工作的；高频载波和产生的谐波对电机有影响，主要是感生高电压和发热，损坏绝缘，加速绝缘老化，缩短电机使用寿命1）对于电阻性负载，谐波的能量会被应用发热；2）对于交流电机，谐波的能量大多数不会形成正向力矩，而被消耗在电机上发热；3）对于交流电机，谐波会在绕组上产生高电压脉冲，损坏绝缘4）对于输电线路，谐波的电磁波辐射，形成电磁波污染，危害正常通讯；5）对于电源，例如发电机转子运行造成震动。
变频器电流谐波次数
变频器电流谐波次数摘要：1.变频器电流谐波的概述2.谐波次数的影响因素3.谐波次数的测量方法4.减少谐波次数的措施5.结论正文：变频器电流谐波次数在当今社会，变频器在各行各业中得到了广泛的应用，其性能直接影响着整个电气系统的运行效率和稳定性。
然而，变频器电流中存在的谐波问题一直是一个难以忽视的问题。
本文将从谐波的概述、影响因素、测量方法以及减少谐波次数的措施等方面进行详细探讨。
一、变频器电流谐波的概述变频器电流谐波，指的是在变频器输出的电流中，除了基波之外的高次谐波。
这些高次谐波会对电气设备产生不良影响，如导致设备过热、噪音增大、电磁干扰等，严重影响设备的运行寿命和可靠性。
二、谐波次数的影响因素1.电源电压的谐波：电源电压中的谐波会传递到变频器输出电流中，从而影响谐波次数。
2.变频器的设计：变频器的控制策略、开关器件的开关速度等参数都会对输出电流的谐波产生影响。
3.负载特性：不同负载特性会对电流谐波产生不同的影响。
三、谐波次数的测量方法1.采用谐波分析仪：通过对电流信号进行实时采样，并进行FFT变换，分析电流信号中的谐波含量。
2.计算谐波次数：根据谐波分析结果，统计电流信号中谐波的次数。
四、减少谐波次数的措施1.优化变频器设计：采用先进的控制策略，降低开关器件的开关速度，减少谐波产生。
2.选用高品质变频器：选择具有良好谐波抑制能力的变频器，降低谐波次数。
3.滤波器补偿：在电气系统中加入滤波器，对谐波进行有效抑制。
4.合理配置电气系统：优化电气系统的布局，减小谐波传播途径。
五、结论变频器电流谐波次数是一个严重影响电气系统运行性能和设备可靠性的问题。
通过了解谐波的产生原因、测量方法以及采取相应的减少措施，可以有效降低谐波次数，提高电气系统的稳定性和可靠性。
谐波电压和谐波电流
谐波电压和谐波电流谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的现象，它们对电力设备和电网运行产生了很大的影响。
本文将从谐波的定义、产生原因、对电力系统的影响以及谐波的控制方法等方面进行论述。
我们来了解一下什么是谐波。
谐波是指频率是基波频率整数倍的电压或电流成分。
在电力系统中，基波频率一般为50Hz或60Hz，那么谐波频率就是50Hz或60Hz的整数倍。
谐波电压和谐波电流的产生主要源于非线性负载，如电弧炉、变频器、电子设备等。
这些非线性负载会引起电压和电流的畸变，产生谐波成分。
谐波电压和谐波电流对电力系统的影响是多方面的。
首先，谐波会导致电力设备的损坏。
谐波电流会使变压器、电动机等设备产生热损耗，加速设备老化，降低设备的可靠性和使用寿命。
其次，谐波还会引起电力系统的电磁干扰。
谐波电流会使仪表计量误差增大，影响电能计量的准确性。
此外，谐波还会导致电力系统的电压波动增大，造成电压不稳定，影响电力质量。
最后，谐波还会产生电磁辐射，对周围环境和其他电子设备产生干扰。
为了控制谐波的影响，我们可以采取以下几种方法。
首先，可以采用滤波器来抑制谐波。
滤波器是一种能够选择性地通过或阻断特定频段信号的电路。
通过合理配置滤波器，可以有效地抑制谐波电压和电流的传播和扩散。
其次，可以采取谐波抑制器来降低谐波。
谐波抑制器是一种能够产生与谐波相位相反的谐波电流，通过与谐波电流叠加抵消谐波的方法来降低谐波水平。
再次，可以采用合适的电力设备来减少谐波的产生。
例如，使用低谐波的电动机、变压器等设备，可以有效地降低谐波水平。
最后，可以通过合理的电网规划和设计来避免谐波问题。
例如，合理配置电力设备的容量和数量，减少电网的负荷率，可以降低谐波的产生和传播。
总结起来，谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的问题，会对电力设备和电网运行产生不利影响。
为了降低谐波的影响，我们可以通过滤波器、谐波抑制器、合适的电力设备和合理的电网规划等方式来控制谐波。
这样可以保证电力系统的正常运行，提高电力质量，减少设备损坏和电磁干扰，确保电能计量的准确性，同时也保护了环境和其他电子设备的安全和稳定性。
变频器谐波的危害及解决措施
变频器谐波的危害及解决措施◎王宏泰常识李玖洋工业化的生产使变频器的应用范围进一步扩大，变频器主要使用于工业领域的调速传动。
它与以往的机械调速相比有着巨大的优势。
但由于其逆变电路开关的特性，对自身的供电电源就形成了一个典型的非线性负荷，因为他通常不是单独使用，与其配套的设备共同使用。
又因为这些设备的安装距离一般都比较近，这样就造成了互相影响。
所以，以变频器为主要使用用途的电子电力设备是公用电网中谐波产生的重要来源，影响着电力系统的电能损耗。
一、变频器结构原理和谐波产生的原因典型变频器的原理框图尽管国内目前应用的变频器外观不同，结构各异，但基本电路结构是相似的，主要有：l .主电路。
对低压变频器来说，其主电路几乎均为电压型交一直一交电路。
它由三相桥式整流器（即AC /DC 模块）、滤波电路（电容器C ）、制动电路（晶体管V 及电阻R ）、三相桥式逆变电路（IGBT 模块）等组成。
电压型变频器是以电压源向交流电动机提供电功率的，优点是不受负载功率因数或换流的影响。
缺点是负载出现短路或波动时，容易产生过电流，烧损模块，故必须在极短时间内采取保护措施，且只适用单方向传送，不易实现能量回馈。
2.驱动板。
由IGBT 的驱动电路、保护电路、开关电源等组成3.主控板。
由CPU 故障信号检、I/O 光偶合电路、A/D 和D/A 转换、EPROM、16MHz 晶振、通信电路等组成，多数采用贴片元件（SMT ）波峰焊接技术。
4.操作盘及显示。
输入I/O 操作信号，用LED （或LCD ）来显示各种状态。
5.电流传感器。
用以得到电流信号。
变频器的制造原理是把频率50赫兹的直流电转化成为各种频率的交流电源，用来实现电机变速运行的设备。
其中主电路的控制由控制电路完成，变频器设备装置主要控制交流异步电机的变速运行，调速范围大、安全可靠、能源节约效果显著；其工作原理就是目前使用较为广泛的依旧是交-直-交变频器。
变频器使用的主电路是交-直-交，经过三相不可控整流成为直流电压。
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变频器产生的谐波电流具有什么特征？
首先需要明确的是，变频器
产生谐波电流的根源在于整流电
路。
不仅是变频器产生谐波电流，
任何交直流整流电路都会产生谐
波电流。
整流电路产生的谐波与
整流电路的形式有关，可用下式
计算：
h = np +/- 1,
式中：h = 谐波的次数，n = 任意整数，p = 整流器的脉冲数
例如，单相2脉整流电路产生的谐波为：3、5、7、9、11、13等；而3相6脉整流电路产生的谐波电流为5、7、11、13为主。
普通变频器的输入电路为3相6脉整流电路，因此产生的谐波以5、7、11、13为主，如图所示，有些变频器采用12脉整流电路，其谐波中不再含有5次和7次谐波。
变频器产生的谐波电流大小与什么有关?
首先需要明确的一点是，对谐波电流的度量是一个相对值，也就是谐波电流与总电流的比值，称为总谐波电流畸变率（THID）。
同一台变频器所产生的谐波电流大小与电源的阻抗有关，电源的阻抗越低（电源越强，或者电源的短路电流越大），THID越大。
另外，THID与变频器的负载有关，负载越轻，THID越大（尽管这时谐波电流的绝对值较小）。
不同的变频器，功率越小较小的变频器，其THID较大。
变频器的谐波产生的危害除了电磁干扰,还有什么?
除了对同一个电网上的其它电子设备产生电磁干扰以外，还有以下危害：
●导致发电机或变压器过热，缩短他们的寿命，甚至造成早期损坏，在日本和美国
发生过配电变压器过热燃烧的事故；
●导致功率因数补偿电容过热和损坏，如果补偿电容没有失谐电抗，电容箱会发生
谐振（电压放大），导致电容箱或其他设备损坏；
●导致定速电机过热，进而导致轴承损坏，这个问题在防爆电机中更加突出，增加
了爆炸的危险。
在任何情况下，当电压畸变超过产品保证书中的条件时，电机的
性能不能得到保证；
●导致保护电路的误动作，影响系统的正常工作；
●由于高频电流的趋肤效应，导致电缆的有效截面积缩小，从而导致电缆过热；
●功率因数降低，降低能源利用率；
●如果电源为柴油发电机，会导致发电机的电压调节问题；
变频器的功率因数为什么较低?
功率因数是对负载将电能转换为有用功的度量，在数值上等于有功功率（以kW为单位）与视在功率（以kVA为单位）的比值，这个比值最大为1，意味着有功功率等于视在功率，是电气工程师追求的目标。
对于传统的线性负载（电阻、电容、电感），只有电阻性负载的功率因数为1，其他负载（电感、电容），功率因数均小于1，这是因为电感导致电流滞后于电压，电容导致电流超前于电压。
当电压和电流不同相的情况，在一个周期中，会有负功率，这部分负功率与正功率抵消使总和为零，这部分功率称为无功功率（如左图所示）。
这种由于电流与电压之间存在相位差导致的无功功率称为相移无功功率。
对于变频器或其他整流器负载，电流的波形与电压形状不同，不能再用上面的相移概念，而用谐波电流的概念分析功率因数。
变频器的工作电流中包含基频电流和高次谐波（5、7、11、13等）电流，基频电流与电压同频同相，产生有功功率；而谐波电流与电压不同频，其产生的都是无功功率（如右图所示）。
由于变频器的谐波电流丰富，因此功率因数很低。
例如，6脉整流器的相移功率因数接近为1，但是其总功率因数经常在0.65 – 0.7之间。
改善非线性负载的功率的主要方法是消除谐波电流。
随着电力资源紧张以及电力公司开始对无功功率实施罚款或者收费，提高功率因数已经成为电力公司和用户都关心的问题。