交交變頻器諧波分析與仿真研究.pdf

1、隨著變頻器的日益廣泛應(yīng)用，變頻器所造成的諧波而帶來的問題也日益突出。由于使用開關(guān)器件，逆變器輸出中存在著相當(dāng)程度的諧波分量，這些諧波分量使得變換器及負(fù)載的損耗增加，設(shè)備使用壽命減少；諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電器設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀；諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀；諧波還會(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂；對(duì)于

2、電力系統(tǒng)外部，諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。因此對(duì)變頻器的諧波進(jìn)行分析和研究就顯得尤為必要。
　　 本文主要以工程上常用的單相、三相六脈波交交變頻器為例，由于交交變頻器的控制實(shí)現(xiàn)比較困難，并且由它產(chǎn)生的諧波模式十分復(fù)雜，所以當(dāng)前利用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行分析和研究是最為簡便的方法。本文沒有對(duì)變頻器從控制方法上入手，而是重點(diǎn)對(duì)交交變頻器的工作原理及產(chǎn)生諧波的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以余弦交截法為原理，引入開關(guān)函數(shù)，用諧波分析法對(duì)變

3、頻器輸出電壓和輸入電流進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立，計(jì)算出主要諧波分量的幅值，通過MATLAB軟件中的電力系統(tǒng)模塊庫對(duì)交交變頻器進(jìn)行了仿真。在無環(huán)流換相邏輯部分，為了簡化仿真過程，還使用了MATLAB軟件中的子系統(tǒng)。使用實(shí)時(shí)比較的新方法，不僅可以獲得觸發(fā)脈沖，還可以通過改變模型中的參數(shù)來獲得任意頻率和幅值下的低頻波。對(duì)各種狀況下的諧波特性進(jìn)行比較系統(tǒng)的分析，通過對(duì)比得到了諧波變化的規(guī)律。依據(jù)對(duì)交交變頻器輸出波形結(jié)果的分析，驗(yàn)證了所建立模型的正確性