逆变器的谐波系数HF

PMSM谐波分析一

       永磁同步电机在运行过程中，由于逆变器的非线性和电机本体特性，会产生两类谐波：时间谐波和空间谐波，这些谐波影响电机性能。

       时间谐波主要源自逆变器的非线性特性，如SVPWM输出的高次谐波，以及逆变器死区和IGBT管压降。它在电机绕组中表现为电流谐波，可能导致转子磁滞、涡流损耗增加、定子绝缘应力增大、铜耗上升、局部过热和噪声增加。

       空间谐波则是电机本体固有的，即便电源为正弦波，电机磁路的非线性、磁极形状、绕组分布和齿槽等因素，也会产生谐波电压和电流，同样影响电机性能。

       逆变器的SVPWM调制过程影响谐波特性。例如，电压谐波主要集中在采样频率的特定倍数附近，输出电压包含偶次谐波。调制系数变化会影响低次谐波的分布和总谐波畸变度。具体到不同转速和功率条件下，电压和电流的谐波总谐波畸变度（THD）有明显变化，如1000rpm时100N*m的THD为[公式] 和[公式]，而8000rpm时50kW的THD为[公式] 和[公式]。

       这些数据表明，谐波分析对于优化永磁同步电机的运行效率和减少损耗至关重要。通过调整逆变器参数和电机设计，可以有效地控制和减少这些谐波影响。

逆变电焊机逆变电焊机电源的谐波抑制分析

       弧焊逆变电源的谐波问题分析

       1. 谐波产生的原因

       自晶闸管逆变电源以来，弧焊逆变技术不断进步，如今是焊接设备主流。然而，逆变电路的整流和逆变环节导致电流波形失真，产生高次谐波。主要源于两个方面：一是逆变电源内部的干扰，如高电流引发的电磁场干扰、高频引弧等，以及智能化控制系统的谐波干扰；二是外部电网的负载变化和高频设备产生的谐波污染。

       2. 谐波的特点与危害

       逆变电源的高效率转换带来了谐波问题，尤其是高频化和大容量趋势下。逆变过程产生的脉冲引发严重的谐波干扰，导致电网功率因数降低，对周围电磁环境和设备运行造成负面影响。低频畸变是电力电子设备的共性问题，需妥善处理。

       3. 谐波抑制措施

       常用的谐波抑制手段包括无源滤波器（PF）和有源滤波器（AF）。PF成本低，但滤波效果受系统阻抗影响，且不能应对频率变化。AF则能动态补偿，实现谐波和无功功率补偿，但早期因技术限制存在效率低等问题，现在随着电力半导体技术的发展，AF已走向实用化。

       4. 软开关技术的作用

       随着电力电子技术的进步，硬开关的缺点日益突出。软开关技术通过改进开关策略，降低损耗，增强兼容性和可靠性，对逆变模块有重要价值，尤其是在无损耗吸收技术的研究中，尽管面临挑战，仍在持续发展。

       总之，弧焊逆变电源中的谐波问题需通过有效抑制措施来解决，AF和软开关技术是关键手段，以提高功率因数并保护电力系统稳定运行。

扩展资料

       逆变式弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频（50Hz）交流网路电压，先经输入整流器整流和滤波，变成直流，再通过大功率开关电子元件（晶闸管SCR、晶体管GTR、场效应管MOSFET或IGBT）的交替开关作用，逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电压，同时经变压器降至适合于焊接的几十V电压，后再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467