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中频电源--高次谐波

时间:2012-6-10 11:25:14   作者:会员   来源:中频炉   阅读:1084   评论:0
内容摘要:1.     整流过程的谐波:三相整流为6脉波,即m=6,整流后包含直流分量和谐波分量。其中谐波分量幅值的付立叶表达式经化简后得:    Uk=(- 2mUm/π)×[(coskπ×sinπ/m)÷(m2k2-1)]其中k为正整...

1.     整流过程的谐波:

三相整流为6脉波,即m=6,整流后包含直流分量和谐波分量。其中谐波分量幅值的付立叶表达式经化简后得:

    Uk=(- 2mUm/π)×[(coskπ×sinπ/m)÷(m2k2-1)]

其中k为正整数,m为3的偶数,因此,理想的整流曲线只存在3的倍数的各项谐波。由上式知,随着谐波次数的增加,谐波幅值急剧下降。设变压器付边各项电压是畸变的正弦曲线,仅含有奇次谐波,所有3的倍数的高次谐波分量,其幅值相等且相位一致,;其它各项高次谐波分量幅值相等但相位相差1200。

根据这个规律可知,当三相四线制绕组Y接线时,由于三个相内的3的倍数的高次谐波幅值相等,相位相同,设有回路可通,也就不存在3的倍数的谐波电流,自然抑制了3的倍数的高次谐波值相等,相位相同,将在Δ绕组内形成闭合环流,在变压器铁芯中形成的磁通在任何瞬间均互相抵消,故在绕组内不会感应3的倍数的高次谐波电势。

2.     逆变电路:

中频电源采用交-直-交线路,逆变电路是将直流逆变成单相中频电流,其电流近乎于方波,而电压为近似正弦波,在整流与逆变之间接有平波电抗器,平波电抗器除有对整流脉动电流进行滤波及对间断波进行续流,使得小功率状态下中频可连续工作不至于停止工作外,还有一个很重要的功能就是阻止高次谐波对电网的反串干扰。

 

众所周知,电感对交流的阻抗XL正比于交流的频率ω。三相整流为50Hz,而中频通常为几千Hz,中频的谐波是基频的K倍(K为整数)。正因为中频及谐波的频率是市电(50Hz)频率的几十至几百倍,电抗器对它的阻抗也就比市电要高得多,所以由中频反串到电网的高次谐波影响是微不足道的。

3.     结论:

3.1三相整流电路引起的谐波只存在奇次不存在偶次,对变压器原边的电网影响极小,但对变压器付边的负载有轻微影响。其谐波分量与中频整流角有直接关系。由于我们的整流电路采用逆变角变换技术,在中频功率达到满功率64%时整流已经全开通,故在大功率输出时谐波影响可以忽略不计。

3.2逆变电路工作频率高,很难通过电抗器反串到电网。换向电感的使用,大大降低了换流时的高次谐波分量。但在中频炉周围一米范围内,由于大功率加在线圈上发射波将对仪表和电器引起干扰。但中频频率相对于无线电波而言频率是非常低的,故发射不远。实践证明,在中频炉附近打手机信号不受影响。

3.3经过我们多年在数百家用户现场观察,在中频电源周围与其配套工作的计算机、变频器、红外仪、温控仪表、编程器、数控机床、机械手等均可正常使用,未遇到过不能工作的现象。


标签:电源 表达式 正整数 谐波 
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