電網(wǎng)中的諧波危害，用斬波器進行整流

諧波的產(chǎn)生是由于非線性負載導(dǎo)致的。當(dāng)電流通過非線性負載時，其與所施加的電壓不成線性關(guān)系，從而形成非正弦電流并產(chǎn)生諧波。諧波頻率是基頻的整數(shù)倍。

電網(wǎng)中的諧波危害

根據(jù)傅立葉分析原理，任何重復(fù)的波形都可以分解為包含基頻和一系列為基頻倍數(shù)的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，各有不同的頻率、振幅和相位角。

諧波可以分為偶次諧波和奇次諧波，三次、五次和七次諧波是奇次諧波，而二次、四次、六次和八次諧波是偶次諧波。例如，當(dāng)基頻為50Hz時，二次諧波為100Hz，三次諧波為150Hz。

一般來說，在平衡三相系統(tǒng)中，奇次諧波比偶次諧波造成的危害更多更大。由于對稱性，偶次諧波已經(jīng)被消除，只存在奇次諧波。對于三相整流負載，出現(xiàn)的諧波電流為6n次諧波，如5、7、11、13、17、19等。變頻器主要產(chǎn)生5次和7次諧波。

從結(jié)構(gòu)上看，變頻器有間接變頻器和直接變頻器兩種。間接變頻器通過整流器將工頻電流轉(zhuǎn)換成直流電，再通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成頻率可控的交流電。直接變頻器直接將工頻電流轉(zhuǎn)換成可控頻率的交流電，而不需要中間的直流環(huán)節(jié)。

逆變器的每一相都是可逆電路，由兩組反向并聯(lián)的晶閘管整流器組成。

(1)用可控整流器變壓，用逆變器變頻，調(diào)壓和調(diào)頻分兩個獨立的階段進行，需要在控制電路中協(xié)調(diào)配合。

(2)使用不可控整流器對斬波器進行整流變壓，使用逆變器進行變頻。這種類型的變頻器使用斬波器進行整流，使用脈寬調(diào)制進行電壓調(diào)節(jié)。

(3)用不可控整流器整流，用PWM逆變器變頻。只有使用可控關(guān)斷器件(如IGBT)，輸出波形才能非常接近正弦波。無論變頻器類型如何，大新都使用晶閘管等非線性電力電子元件。無論采用何種整流方式，變頻器從電網(wǎng)提取能量的方式都不是連續(xù)的正弦波，而是從電網(wǎng)汲取的脈動間歇電流。

這種脈動電流與沿電網(wǎng)的阻抗一起，形成疊加在電網(wǎng)電壓上的脈動電壓降，造成電網(wǎng)電壓的失真。傅里葉級數(shù)分析表明，這種異步正弦波電流由同頻率的基波和頻率大于基波的諧波組成。