为什么开关频率和高次谐波关系？

一、为什么开关频率和高次谐波关系？

理想状态下，谐波电流的含量等于额定电流/谐波次数，开关频率越高，谐波次数就高，那么，谐波含量就会减小。一般而言，变频器的负载是电机，电机为感性负载，可以较好的抑制高次谐波，因此，理论上，变频器的开关频率越高，载波频率比越高，变频器的输出波形品质越好。

二、交流电中的高次谐波？

我国交流电频率是50赫兹， 发电机在发电过程中会产生少量高于50赫兹频率的电流，高于50赫兹就叫高次谐波。

三、电源频率改变对电流的影响？

如果您所指的是电源变压器，那么在它的设计工作频率通常在47.5－400Hz之间，在这个范围内使用时，空载电流变化不大。

如果电源频率变小，那么空载电流通常会变大。

如果电源频率变大，那么随着频率的升高，空载电流先变小再变大。

因为空载电流是由以下因素决定的：

1、源端等效感抗——频率降低时变小，频率变大时变大

2、铁损——在一定频率范围内不变，频率提高到一定程度后迅速变大

3、源端线圈等效容抗、铜损——随着频率变大而变大

综合以上因素可知，空载电流与频率并非线性关系。

四、怎么去除电源中的高频谐波？

做频谱分析，如果特征谐波只有一两次，进线侧加装一个简单的无源滤波装置就可以了，如果特征谐波比较多甚至还有非特征谐波，应该考虑用有源滤波器； 不过最简单的是给重要设备装设电压稳定器 如果空压机单独排线供电，仍然会向电网注入谐波影响电能质量，将来的趋势是电力公司会对这种行为实施惩罚性电价或者征收谐波电价，某些地区的供电局已经开始采取类似的措施了

五、直流电源会产生高次谐波吗？

谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。

在电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流,以便把谐波电压控制在限定值之内,抑制谐波电流主要有四方面的措施:

　　1)降低谐波源的谐波含量。也就是在谐波源上采取措施,最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极,能够提高电网质量,可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。

　　2)采取脉宽调制(PWM)法。采用脉宽调制(PWM)技术,在所需要的频率周期内,将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流电压脉冲,这种方法可以大大抑制谐波的产生。

　　3)在谐波源处吸收谐波电流。这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法,这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。

　　4)改善供电系统及环境。对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。

六、如何降低变频的高次谐波？

1）变频器的隔离、屏蔽、接地：变频器系统的供电电源与其它设备的供电电源相互独立。 或在变频器和其它用电设备的输入侧安装隔离变压器。或者将变频器放入铁箱内，铁箱外壳接地。同时变频器输出电源应尽量远离控制电缆敷设（不小于50mm间距），必须靠近敷设时尽量以正交角度跨越，必须平行敷设时尽量缩短平行段长度（不超过1 mm ），输出电缆应穿钢管并将钢管作电气连通并可靠接地。

　　2）加装交流电抗器和直流电抗器：当变频器使用在配电变压器容量大于500KVA ，且变压器容量大于变频器容量的10倍以上，则在变频器输入侧加装交流电抗器。而当配电变压器输出电压三相不平衡，且不平衡率大于3% 时，变频器输入电流峰值很大，会造成导线过热，则此时需加装交流电抗器。严重时则需加装直流电抗器。

　　3）加装无源滤波器：将无源滤波器安装在变频器的交流侧，无源滤波器由 L、C、R元件构成谐波共振回路，当 LC 回路的谐波频率和某一次高次谐波电流频率相同时，即可阻止高次谐波流入电网。无源滤波器特点是投资少、频率高、结构简单、运行可靠及维护方便。无源滤波器缺点是滤波易受系统参数的影响，对某些次谐波有放大的可能、耗费多、体积大。

　　4）加装有源滤波器：早在70年代初，日本学者就提出有源滤波器的概念，由源滤波器通过对电流中高次谐波进行检测，根据检测结果输入与高次谐波成分具有相反相位电流，达到实时补偿谐波电流的目的。与无源滤波器相比具有高度可控性和快速响应性，有一机多能特点。且可消除与系统阻抗发生谐振危险。也可自动跟踪补偿变化的谐波。但存在容量大，价格高等特点。

　　5）加装无功功率静止型无功补偿装置：对于大型冲击性负荷，可装设无功功率的静止型无功补偿装置，以或得补偿负荷快速变动的无功需求，改善功率因数，滤除系统谐波，减少向系统注入谐波电流，稳定母线电压，降低三相电压不平衡度，提高供电系统承受谐波能力。而其中以自饱和电抗型（ SR型 ） 的效果最好，其电子元件少，可靠性高，反应速度快，维护方便经济，且我国一般变压器厂均能制造。

　　6）线路分开：谐波产生的根本原因是由于使用了非线性负载，因此，解决的根本办法是把产生谐波的负载的供电线路和对谐波敏感的负载的供电线路分开。由于非线性负载引起的畸变电流在电缆的阻抗上产生一个畸变电压降，而合成的畸变电压波形加到与此同一线路上所接的其它负载，引起谐波电流在其上流过。因此，减少谐波危害的措施也可从加大电缆截面积，减少回路的阻抗方式来实现。可以将线性负载与非线性负载从同一电源接口点（PCC）就开始分别的电路供电，这样可以使由非线性负载产生的畸变电压不会传导到线性负载上去。这是目前治理谐波问题较为理想的解决方案。

　　7）电路的多重化、多元化：逆变单元的并联多元化是采用2个或多个逆变单元并联，通过波形移位叠加，抵消谐波分量；整流电路的多重化是采用12脉波、18脉波、24脉波整流，可降低谐波成分；功率单元的串联多重化是采用多脉波（如30脉波的串联），功率单元多重化线路也可降低谐波成分。此外还有新的变频调制方法，如电压矢量的变形调制。

　　8）变频器的控制方式的完善：随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术发展，变频器控制方式有了以下发展：数字控制变频器，变频器数字化采用单片机MCS51或80C196MC等，辅助以 SLE4520或EPLD液晶显示器等来实现更加完善的控制性能；多种控制方式结合，单一的控制方式有着各自的缺点，如果将这些单一控制方式结合起来，可以取长补短，从而达到降低谐波提高效率的功效。

　　9）使用理想化的无谐波污染的绿色变频器：绿色变频器的品质标准是：输入和输出电流都是正弦波，输入功率因数可控，带任何负载使都能使功率因数为1，可获得工频上下任意可控的输出功率。变频器内置的交流电抗器，它能很好的抑制谐波，同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响，实践表明，不带电抗器的谐波电流明显高于带电抗器产生的谐波电流。为了减少谐波污染造成的干扰，在变频器的输出回路安装噪声滤波器。并且在变频器答应的情况，降低变频器的载波频率。另外，在大功率变频器中，通常使用12脉冲或18脉冲整流，这样在电源中，通过消除最低次谐波来减少谐波含量。

七、变频器是怎样改变电机工作电源频率的？

变频器是怎样改变电机工作电源频率的？

电机工作电源的频率就是输入电机定子侧电压的频率，比如低压电机的0~380V电压，高压电机0~3KV, 0~6KV ,0~10KV 电压的幅度与频率。

变频器就是能改变输出电压频率和幅度的装置！

要讲清楚，变频器怎样改变输出电压频率的频率？首先了解变频器的分类

变频器的种类很多，通常分成如下几种形式进行分类：

交一-交变频器：又称直接式变频器，交一交变频器将工频交流电直接转换成频率和电压均可调的交流电，然后将其供给电动机。由于没有中间环节，交一-交变频器的变换效率高、过载能力强。由于此种变频器连续可调的频率范围窄，其频率一般在额定频率的1/2以下，故它主要用于低速、大容量的拖动系统中。

为了使输出电压的波形接近正弦波，可以按照正弦规律对控制角 进行调制，即可得到如图2所示的波形。调制方法是，在半个周期内让变流器的控制角 按照正弦规律从90°逐渐减小到0°或某个值，然后再逐渐增大到90°。

交-交变频器的优点是过载能力强；效率高；输出波形较好。缺点是输出频率只有电源 频率的1/3 ~1/2；功率因数低，需要补偿装置；虽然输出波形较好，但变频器的容量大，谐波相对也大，还需加装滤波器；所用的元器件多，造价高。 交-交变频的高（中）压变频器的容量较大，一般都在数千千瓦以上，大多用在冶金﹑钢铁行业的调速比要求不高的轧机﹑提升机等场合。

交一直一交变频器：交一直一交变频器又称间接式变频器，变频器先通过整流电路将工频交流电通过整流电路转换成脉动的直流电，再通过逆变电路把直流电逆变成频率任意、连续可调的三相交流电，然后将其供给电动机。 由于把直流电逆变成交流电的环节比较容易控制，因此交一直一交变频器在频率调节范围较宽，在改善频率后电动机的特性等方面都有明显的优势。目前,此种变频器的结构是普及应用最广泛的一种变频器，广泛用于通用型变频器中。

交直交变频器的工作原理是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术，先将工频电源经过二极管整流成直流电，再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源。整流器它的作用是把三相（或单相）交流电源整流成直流电。在SPWM变频器中，大多采用全波整流电路。大多数中、小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或者二极管模块。逆变器它的作用与整流器相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现交流电机变频调速。逆变电路由开关器件构成，大多采用桥式电路，常称逆变桥。在SPWM变频器中，开关器件接受控制电路中SPWM调制信号的控制，将直流电逆变成三相交流电。

八、信号与系统如何判断信号频率的奇偶次谐波？

奇谐信号只有奇次谐波，奇谐信号特点是将信号平移半个周期、和原来的波形正好是倒的。偶谐信号信号就只有偶次谐波。特点是把信号平移半个周期，和原来的波形重合。

其基频与奇次谐波两者的波峰、波谷的对应位置是峰对峰、谷对谷， 因此可归纳出奇次谐波失真不会造成波形的正负半周不对称。

偶次谐波失真相当于共模讯号， 而平衡式放大系统的主要功能便是消除共模讯号， 所以平衡式放大系统可以彻底消除偶次谐波失真， 只留下奇次谐波失真。

九、实验中三次谐波电源如何形成的？

影响范围主要是同一个变压器下面的其他负载。

这个主要是分析谐波源对母线电压的影响，谐波电流会产生多大的谐波电压，这些谐波电压会对同一母线的其他负载产生影响。

n次谐波电压和n次谐波电流的关系如下（请见配电手册），因此负载产生的谐波电流会对电源电压谐波产生影响，短路容量越大，谐波电流的影响越小，而短路容量是变压器高压侧的系统短路容量和变压器参数决定的，高压侧短路容量越大，变压器容量越大，整体的低压侧短路容量越大。

十、调节电源的频率都能改变电机转速？

三相电动机是靠三相定子线圈产生的旋转磁场切割转子线棒产生电动力驱动转子旋转的。定子电流的频率高低，决定了磁场的转速，也就决定了转子的转速。所以说，改变电源的频率就可以调节电动机的转速。

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