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| 浅谈变频节电设备与谐波问题 |
| 北京金清源科技有限公司 |
| 加入时间：2011-03-22 来源：本站 作者：陈艳红 |
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使用变频技术对耗电较大的动力设备进行节电是目前主要采用的非常成熟的技术，注塑机节电器、空压机节电器、水泵节电器、风机节电器、锅炉节电器、抽油机节电器等众多变频技术产品已被广泛应用。
变频技术原理是对输入的交流电进行整流，变成直流电压，通过开关电路把直流电压变成不同宽度的脉冲电压（称为脉宽调制电压，PWM）。通过PWM电压驱动电机实现调整电机力矩和速度的目的。整流电路就必然会产生谐波电流，公式为h=np+/-1,h=谐波次数，n=任意整数，p=整流器的脉冲数。一般变频设备采用3相6脉冲整流电路，就会产生5、7、11、13次为主的谐波电流。谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降，导致电压波形畸变，因而形成对需要在正弦波电压条件下使用的电器设备的干扰。谐波电流占总电流的比值，称为谐波电流畸变率，用于衡量谐波电流危害的大小。
谐波电流治理有很多方法：
1、在输入端串联电抗器：相当于增加电源阻抗，可以降低谐波电流畸变率，但同时也降低电源功率。
2、加装无源滤波器：将无源滤波器安装在节电器主机的交流侧，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。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，无源滤波器体积较大。
3、加装有源滤波器：有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，可自动跟踪补偿变化的谐波。缺点是价格太高。
4、加装无功补偿装置：对于大型冲击性负荷，可以获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。
5、使用多脉冲整流器：也称为整流电路的多重化，是采用12脉以上的整流电路，可降低谐波成分，虽然导致变频器成本大幅提高，但少数高档变频器仍有采用。
中国质量认证中心（CQC）发布了新的动力节电产品认证实施规则CQC31-461238-2009，对节能认证产品中的谐波电流抑制功能也提出了较高要求，5次谐波畸变率必须小于10%。
金清源高效动力节电系统吸收国际最新节电技术，针对国内电网和用电设备进行优化，已经超过中国节能认证产品技术标准，5次谐波畸变率只有3.32%，是消除了谐波污染的绿色节电系统。采用金清源高效动力节电系统成为商场、酒店、办公楼宇、火车站、机场以及石油化工、煤矿冶金、医药纺织、钢铁造船等对节电改造要求较高的企业的第一选择。 |
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