Nkxhc机械设计制造及其自动化课程

1生命是永恒不断的创造，因为在它内部蕴含着过剩的精力，它不断流溢，越出时间和空间的界限，它不停地追求，以形形色色的自我表现的形式表现出来。－－泰戈尔使用变频电动机时,变频器与减速器的作用.变频器是通过改变电动机的频率来改变电动机同步转速的,使用公式:n=60*f/p.n--电动机同步转速,f--电源频率,p--电动机磁极对数.(对于异步电动机,我们暂不考虑转差率).所以,第一,通过改变变频器的供电频率,我们可以得到很平滑的电动机转速.第二,电动机的电源(电压,电流等)是由变频器直接提供的,也就免除了电网供电时的干扰(比方电压变化大).其实两种用法都是一样，目的都是一样的是变频调速控制．企业做的是利润最大化，这要根据客户所需！在一些条件允许的情况下，我是指客户与企业到达共识，变频器和变频电机组合控制调速比拟好，控制使用效果和性能表现出色．但其代价比变频器和普通电机控制高，简单说变频电机是普通电机的两倍价格，这是一方面原因，如果客户所用的要求不高，转速要求比拟高的情况下，可以直接使用普通电机加变频器就可以．这就需要了解贵司不用的产品所要求的．这也是原因之一，总的来说，贵司的电气控制设计人员对变频器是很了解的．所以才会根据不同需要来设计图纸，也就出现你所看到的结果！有一点是要说明的，变频器加普通电机，在这里，有了变频器就可以与普通电机组合成变频调速，但低速时对普通电机后面风机的散热不好．同时也另一些问题出现．欢送到我的空间看看！鹅一、嫁基频支参数派的概胀念道

拘基频宝以下距，变躁频器闭的输臣出电距压随抹输出铃频率使的变免化而铃变化赶，V方/F侮=常投数，配适合只恒转糊矩负血载特情性。拢

裹基频吉以上娃，变增频器南的输教出电辩压维也持电寻源额区定电步压不艘变，皆适合伞恒功幕率负皱载特剥性。骡

糊二、医如何益设置调基频史

推基频努参数鼻设置负应该暂以电锹动机投的额绝定参爹数设晶置，悲而不核能根盏据负胳载特填性设平置，通即使姥电动乱机选片型不果适合究负载路特性燃，以陵必须久尽量蚀遵循阿电动剃机的紫参数扁，否讯那么，亮容易职过流并或过喂载。炸

呼例如派：如犹果电更机的受额定洞工作窗频率革为5谢0H输Z，吊基频嘴应设映置为婶50棋HZ敢；如污果电煮机的碗额定必工作相频率活为6垃0H阳Z，南基频趣应设件置为症60旱HZ参；如型果电葬机的蛮额定退工作贯频率析为1夕00芹HZ共，基延频应鞠设置封为1弄00杯HZ崭。

隆如果趴电动飘机选问择专叔用的播交流耳变频稿电机脆，电归机一最般都督标注闷恒转研矩、狭恒功萍率调装速范傻围。匀如果纪标注蓝5～毫10樱0H圈Z为艘恒转让矩，百10煤0～阔15竟0H济Z为抬恒功导率，骂基频榜应该枯设置填为1面00权HZ品。

部二、准基频绕设置俘的注同意点迟

丝基频鸣参数云直接辫反映得变频蹄器输洋出电洁压和讽输出通频率膏的关链系，兼如果虽设置姑不当堤容易虑造成宇电动恭机的谱过流朵或过单载。禽如图活2所捷示，垦一台楚交流根电动章机的乌额定泊工作辞频率度为5秤0H根Z，给额定袍电压降38稳0V发。

龟如果垂变频矮器的盖基频燥设置染低于门50覆HZ功〔如彼基频据1〕遵，V念/F诸比例摘高，悬同等嗽频率萝的输宝出电烤压高仗，输锈出电满流高卡，在宝启动蜡时，卧容易宵造成盼过流竿。

吸如果弟变频乒器的躺基频钱设置叼高于训50混HZ报〔如册基频阵2〕橡，V京/F浆比例芝低，腊同等锄频率鹊的输删出电孔压低认，输筋出电圈流低田，在归启动蛾时，荒容易鞭造成峡无法坝启动逢而过扶载。骡

研常用尸变频筝器在悲使用军中，阀是否污能满替足传雕动系逃统的亚要求猫，变杀频器掠的参肯数设扔置非滥常重夹要，醒如果鉴参数定设置踪不正仿确，市会导聪致变舌频器臣不能龟正常睬工作斜。

馆参数声设置管

扛常用叶变频霜器，导一般斜出厂撕时，焰厂家早对每昨一个义参数雕都有筑一个屯默认极值，乞这些斜参数概叫工戒厂值播。在摊这些死参数示值的宪情况于下，夕用户将能以灰面板味操作茂方式步正常镰运行峡的，赛但以绳面板郑操作械并不平满足豪大多讯数传另动系粪统的川要求品。所俭以，伪用户奴在正面确使宋用变罚频器蚊之前加，要符对变赤频器似参数基时从音以下握几个允方面朽进行渣：

牙〔1容〕确朱认电踢机参饶数，尘变频算器在段参数美中设秋定电拦机的衡功率舞、电伪流、天电压装、转校速、规最大予频率划，这轮些参会数可女以从哪电机阵铭牌食中直爱接得碎到。估

算〔2兴〕变闸频器璃采取日的控吩制方填式，渡即速正度控傅制、报转距岗控制筑、P柳ID俊控制叨或其驳他方扭式。谣采取切控制播方式按后，篇一般威要根手据控碰制精序度，弯需要辫进行天静态假设或动牧态辨齐识。纳

避〔3嚼〕设泽定变沟频器屿的启乞动方忆式，搅一般瓦变频疗器在闻出厂庆时设攻定从某面板测启动眨，用抛户可慌以根瓣据实今际情匪况选碧择启州动方筐式，阶可以并用面估板、缝外部缺端子鸟、通乐讯方梁式等线几种匹。

嫌〔4水〕给绒定信炮号的予选择割，一归般变饼频器畅的频吸率给条定也豆可以乌有多恼种方屈式，紧面板托给定降、外圣部给缺定、丧外部腥电压少或电薯流给集定、扶通讯嫂方式存给定沈，当昏然对姐于变晶频器怕的频坐率给穗定也踩可以可是这刺几种身方式民的一流种或嫌几种蛛方式抛之和棵。正己确设京置以写上参仇数之煌后，缸变频差器基冠本上谣能正词常工意作，翻如要脏获得鉴更好拉的控横制效痕果那么录只能乒根据牧实际尺情况吼修改垫相关拳参数牵。钥答复其者：商箭iv过an昂ge哄li卸s础通过巧对电造网进罪行回兵馈实翠现节怖能。婶

群我们倡都知细道电修机工伴作的闯工作填方式润有两无种：咽电动央和制煮动。奋在电唤机进创行制伞动的左时候滑，它臣相当江于是按一台年发电问机，温变频宴器通劳过将岸电机炸制动穿状态艺下发起出的柜电能坊回馈既给电捆网进原行利吗用而狠实现团节能促。

级虽然葬说单祸个一珍台电静机进渠行能扔量的震回馈顿对节先能的谨奉献阔很小库，但浆是在纱工厂蚁中工坏作的荷电机勺往往泻数量捷很多尺，功驻率很葛大，榨这样警，把将这些怖电机盈制动搭转台抱的电篮能都案收集泡起来舒回馈屠给电狸网再享进行怪利用展，就效能够斤节约根很多镜的能幅源。能变频颜器是底利用叫电力冶半导骂体器严件的寸通断威作用源将工米频电洪源变莲换为怠另一辛频率训的电喘能控府制装小置。奔我们亿现在铅使用鱼的变马频器孕主要要采用绍交—羽直—疯交方流式〔青VV信VF摩变频瞒或矢退量控层制变蛮频〕绳，先暴把工庆频交环流电纳源通桨过整梅流器兰转换框成直手流电蹲源，枝然后贸再把观直流泰电源拉转换废成频扣率、把电压返均可块控制隙的交医流电悔源以窃供应纽电动乐机。轿变频泛器的召电路值一般除由整笋流、俯中间丈直流稿环节苹、逆清变和再控制温4个涨局部里组成篇。整副流部斥分为淘三相湖桥式惊不可碧控整确流器叶，逆捏变部市分为蔑IG按BT塔三相模桥式胖逆变心器，挎且输战出为虎PW垄M波扁形，鹿中间生直流甲环节态为滤霉波、冒直流召储能虹和缓菠冲无幸功功闭率。剧

称变频朱器选杀型：鸭

宿变频艳器选撑型时恋要确悄定以贤下几效点：梯

熟1)蝴采春用变指频的抗目的脾；恒任压控愉制或蔑恒流热控制瑞等。伶

欧2)核变现频器塘的负隶载类望型；舞如叶断片泵秤或容怕积泵悉等，些特别霉注意亩负载身的性脂能曲军线，低性能考曲线样决定轮了应限用时裹的方岔式方苹法。洋

赤3)倒变功频器晴与负叫载的丧匹配很问题托；

蛾I.也电压访匹配夹；变数频器朝的额慢定电繁压与巩负载慈的额苍定电越压相糕符。毒

挡II苍.皱电流干匹配模；普国通的采离心声泵，恩变频脉器的瓣额定拣电流疮与电感机的猪额定鹿电流纸相符醉。对式于特端殊的笨负载晚如深摊水泵鲁等那么位需要手参考嫩电机馆性能浙参数洽，以敬最大幸电流摆确定鹿变频哪器电喊流和炮过载底能力穷。

徒II心I.烈转矩盒匹配匀；这篇种情优况在傍恒转键矩负您载或握有减织速装巾置时乎有可游能发旨生。管

木4)仿在废使用戒变频辨器驱挎动高集速电坡机时骄，由蝶于高界速电枪机的渗电抗荐小，勉高次淹谐波稻增加扰导致揪输出像电流饿值增键大。螺因此宵用于足高速蜻电机杂的变点频器楚的选丧型，灶其容英量要石稍大村于普邮通电长机的至选型帐。

游5)童变咱频器易如果腐要长横电缆惩运行打时，铺此时腿要采助取措评施抑妻制长欣电缆杀对地足耦合伐电容犹的影观响，恢防止歪变频傲器出含力不尿足，掏所以秋在这缝样情词况下炒，变娃频器雨容量宿要放毛大一忍档或唇者在演变频夸器的赏输出竹端安安装输如出电蛇抗器望。

城6)堤对说于一湿些特设殊的胸应用趴场合惠，如配高温敞，高交海拔绕，此降时会趁引起值变频刚器的丘降容至，变马频器握容量客要放直大一么挡。裕

衣变频盐器控景制原盘理图撒设计禁：

瓣1)做首夫先确时认变内频器榨的安溉装环框境；勿

拢I.庄工作册温度娘。变款频器锡内部钟是大价功率竟的电鹊子元着件，也极易汗受到榨工作猛温度糕的影胃响，接产品念一般定要求时为0撑～5海5矮℃佛，但柔为了以保证公工作速平安律、可畏靠，腥使用它时应幸考虑熔留有很余地美，最毯好控戚制在芹40致℃策以下混。在依控制羡箱中共，变娃频器董一般古应安尊装在举箱体饲上部脸，并职严格货遵守告产品捷说明健书中峡的安砍装要必求，只绝对器不允哗许把更发热栽元件当或易着发热检的元蛛件紧稀靠变卫频器目的底奶部安汉装。倒

戏II柜.叙环境惭温度夫。温兆度太西高且统温度霜变化崖较大柿时，听变频巧器内留部易妙出现析结露装现象董，其丧绝缘辅性能驶就会趟大大圈降低枝，甚跳至可换能引撑发短她路事变故。类必要头时，池必须漂在箱赴中增催加干蹈燥剂蝴和加纸热器时。在挥水处棉理间泪，一姓般水播汽都慎比拟乡重，青如果竞温度干变化驰大的窃话，关这个层问题仍会比以较突付出。拥

砌II予I.佛腐蚀借性气模体。劈使用怪环境悟如果罗腐蚀岔性气金体浓饮度大妨，不宫仅会和腐蚀篇元器疲件的淹引线秒、印内刷电冈路板跌等，熔而且富还会耕加速纠塑料败器件察的老维化，屋降低形绝缘腊性能仿。

良IV俘.域振动约和冲四击。总装有滤变频面器的激控制雀柜受踪到机乔械振寿动和丝冲击赶时，炭会引趟起电缓气接吹触不矮良。岗淮安债热电德就出兽现这览样的晨问题挑。这督时除置了提唐高控击制柜芹的机浓械强咱度、承远离奶振动鼓源和静冲击钩源外攀，还货应使没用抗酒震橡绸皮垫理固定纵控制谷柜外骆和内更电磁御开关炊之类笔产生贯振动鸣的元瓶器件袋。设租备运济行一边段时换间后闻，应系对其宿进行桨检查耍和维座护。残

冒V.堵电铺磁波妙干扰非。变耐频器掠在工里作中煤由于枝整流恐和变亩频，桥周围冷产生糊了很团多的逢干扰迎电磁洁波，楼这些寸高频踏电磁宁波对歌附近延的仪但表、霉仪器捧有一候定的汗干扰瞧。因画此，踩柜内韵仪表诵和电炮子系金统，荡应该验选用曲金属即外壳岭，屏蚊蔽变腊频器烂对仪梅表的侦干扰炮。所欢有的煎元器演件均倍应可链靠接顾地，呢除此天之外运，各江电气隆元件区、仪造器及鞠仪表铁之间俭的连伍线应让选用醒屏蔽蝴控制鹅电缆伞，且仍屏蔽捎层应数接地析。如柏果处败理不凝好电青磁干头扰，遭往往沟会使泰整个读系统芳无法掠工作吓，导按致控鲜制单填元失昂灵或盛损坏弦。

扎2)都变响频器随和电够机的晋距离夹确定桨电缆秩和布宾线方令法；碗

地I.舰变频搭器和帐电机美的距址离应所该尽墙量的乘短。椅这样哭减小乎了电清缆的松对地申电容诉，减剪少干根扰的候发射塞源。毛

杀II孙.容控制配电缆壁选用恭屏蔽呼电缆报，动笨力电辆缆选腥用屏悄蔽电泪缆或珠者从塔变频赴器到守电机亮全部哄用穿你线管望屏蔽原。

坑II医I.左电机粗电缆驱应独蜜立于岭其它非电缆责走线除，其宿最小饭距离萌为忽50进0m赵m仇。同据时应部防止烦电机买电缆大与其寒它电似缆长咬距离羞平行天走线家，这白样才滨能减危少变涌频器奉输出鹊电压哥快速督变化屯而产艺生的余电磁寸干扰盟。如酿果控野制电猛缆和腔电源腥电缆抚交叉殖，应闪尽可这能使诞它们拳按9磁0度勾角交带叉。短与变训频器汇有关堪的模逝拟量慧信号励线与邻主回井路线间分开恐走线后，即溪使在产控制纵柜中盘也要歪如此茎。

绞IV辅.涂与变筑频器撞有关邻的模串拟信投号线毅最好煌选用鸣屏蔽蜘双绞枯线，求动力蚂电缆婚选用提屏蔽充的三谋芯电骨缆〔晃其规蚕格要逝比普捆通电疯机的验电缆乎大档划〕或线遵从屠变频于器的凉用户码手册立。

舌3)浇变运频器恐控制沉原理勤图；岗

色I.狡主回等路：遍电抗觉器的箱作用剥是防妙止变苗频器熔产生纷的高凯次谐铺波通奏过电做源的杏输入楼回路兔返回丽到电亚网从皇而影夜响其蚁他的崖受电欢设备面，需衬要根群据变棚频器们的容野量大适小来式决定牢是否内需要判加电锋抗器毒；滤璃波器暮是安抗装在唐变频馋器的束输出崇端，谦减少锋变频疯器输办出的抹高次迟谐波闲，当葵变频篮器到冠电机技的距喷离较俯远时应，应带该安路装滤腾波器趣。虽休然变旬频器天本身戒有各秧种保暴护功葛能，昼但缺血相保陶护却飞并不汉完美从，断钳路器岛在主苗回路响中起暮到过评载，遇缺相馆等保串护，蜂选型饼时可披按照福变频翼器的书容量昂进行哨选择档。可遮以用拦变频接器本驼身的狭过载斤保护招代替船热继筒电器摊。

氏II既.份控制识回路阻：具革有工欢频变勤频的磨手动锤切换少，以剩便在折变频逢出现破故障掉时可正以手济动切板工频博运行衰，因晒输出犁端不渡能加环电压泡，固竿工频鹅和变厌频要纷有互凯锁。鞋

宁4)之变凯频器富的接络地；晋

槐变频呈器正绩确接救地是踩提高规系统话稳定男性，廊抑制妄噪声里能力竞的重具要手萝段。弱变频磁器的睛接地怖端子昏的接斜地电遣阻越杀小越菜好，躺接地娇导线歉的截阴面不荡小于引4m橡m筒，长渡度不拉超过详5m花。变亿频器基的接食地应丸和动汉力设绒备的农接地热点分池开，搂不能据共地邮。信绞号线单的屏仿蔽层摩一端刘接到能变频鼠器的工接地代端，吧另一革端浮纤空。懂变频建器与膨控制垮柜之纸间电乖气相女通。苦

蚊变频钉器控灭制柜田设计惰：

刃信号滨线与浓动力妈线必赴须分脏别放哪置在辽不同浇的金练属管怠道或搏者金孝属软锅管内筋部：味连接勤PL傻C和挖变频视器的旷信号钟线如京果不逃放置渐在金辫属管筋道内柔，极仙易受由到变零频器腹和外港部设杠备的踪干扰食；同京时由蛇于变朝频器蠢无内赶置的裤电抗益器，湿所以校变频迷器的路输入踢和输稻出级寿动力盾线对笑外部甜会产升生极嫂强的镜干扰泡，因敲此放璃置信护号线脂的金为属管暴或金齐属软皂管一劣直要所延伸乐到变绸频器欺的控络制端岸子处盾，以伤保证柏信号瓜线与砌动力赌线的封彻底浴分开坛。

挑1)租模从拟量你控制有信号中线应找使用坡双股停绞合忘屏蔽踢线，本电线判规格延为区0.歉75尼mm座2。云在接充线时禾一定闹要注捆意，岗电缆搭剥线惜要尽渗可能岗的短争〔5桶-7菜mm像左右糖〕，逃同时雁对剥号线以腾后的忧屏蔽溪层要会用绝骆缘胶关布包伪起来轮，以筒防止芝屏蔽帐线与静其它唯设备含接触任引入复干扰招。

衰2)做为李了提梢高接熔线的除简易日性和羽可靠期性，狱推荐愁信号狸线上插使用阴压线浑棒端甘子。率

纪变频免器的厌运行肯和相牌关参锁数的桨设置谷：

宅变频拣器的椅设定横参数区多，控每个真参数抵均有悔一定交的选斤择范勤围，艇使用匆中常给常遇瓦到因庭个别往参数臂设置跌不当借，导下致变挤频器内不能幕正常望工作影的现添象。傍

霜控制筒方式续：即白速度奖控制日、转召距控功制、售PI舌D控侵制或推其他串方式揉。采羞取控捆制方貌式后界，一伤般要之根据横控制松精度脑，需匪要进领行静棍态或块动态驶辨识缘。

恳最低问运行宅频率彻：即埋电机驼运行腔的最债小转逼速，灵电机估在低换转速缴下运搬行时久，其垒散热美性能券很差苍，电蛾机长舅时间洁运行裳在低吓转速乞下，兔会导诞致电疾机烧欣毁。蜂而且筋低速究时，著其电乌缆中换的电向流也予会增戒大，递也会才导致阀电缆栏发热柿。

盲最高努运行无频率刺：一屠般的肝变频撒器最罢大频晓率到哀60扣Hz滨，有邮的甚顷至到吹40冒0护Hz珍，高轰频率北将使吨电机副高速艳运转党，这拉对普秤通电这机来律说，过其轴亏承不混能长露时间殖的超葛额定含转速庙运行哈，电秧机的搞转子霜是否胡能承地受这急样的摊离心没力。的

忙载波垫频率班：载杰波频酒率设梁置的闻越高员其高辰次谐课波分雀量越叙大，题这和积电缆秃的长闸度，猪电机加发热侦，电注缆发疗热变奏频器赏发热傲等因等素是歇密切关相关输的。拦

咳电机购参数希：变头频器冷在参把数中浑设定福电机幕的功边率、式电流泡、电去压、找转速书、最扰大频初率，钢这些片参数摇可以朝从电铃机铭蜂牌中扩直接饰得到涨。

怖跳频激：在省某个阶频率塔点上碑，有敲可能拢会发巷生共猎振现蔽象，喂特别挡在整涂个装奶置比决较高杰时；覆在控修制压喘缩机精时，嫂要避欺免压沃缩机凡的喘资振点匀。

喘常见旁故障瘦分析印：

充1)殿过衔流故嗓障：烧过流叨故障收可分讨为加债速、坛减速丈、恒劝速过惰电流俭。其努可能朴是由白于变悟频器刷的加突减速蹄时间妖太短君、负彼载发牢生突狸变、勇负荷庙分配鄙不均咬，输尖出短顶路等狱原因匪引起怕的。训这时捎一般渔可通喜过延罢长加锡减速摩时间赔、减包少负现荷的毕突变泪、外谣加能河耗制饶动元活件、慧进行膛负荷挣分配请设计顿、对门线路证进行舰检查话。如萝果断且开负右载变该频器纸还是拐过流戏故障旷，说码明变铲频器竞逆变航电路哭已环胁，需辫要更病换变溜频器纹。

陷2)榴过丹载故困障：映过载撒故障誉包括胡变频竞过载甜和电筑机过随载。循其可扯能是侍加速例时间攀太短雹，电唉网电眼压太泽低、糟负载心过重查等原他因引锣起的柿。一型般可放通过铁延长延加速胃时间贤、延渴长制胜动时壤间、悲检查教电网增电压绢等。场负载斜过重纲，所何选的常电机帮和变轿频器闪不能示拖开工该负嚼载，吸也可发能是我由于团机械妄润滑境不好裕引起遮。如刷前者躬那么必友须更亦换大醋功率融的电奖机和寻变频宝器；现如后奏者那么凭要对翼生产飞机械偶进行靠检修垒。

朵3)慰欠尾压：木说明附变频田器电鸦源输壶入部骄分有在问题镰，需误检查吩后才腔可以细运行舟。1、引言

随着电气传动技术的开展，尤其是变频调速技术的开展，作为大容量传动的高压变频调速技术也得到了广泛的应用。高压电机利用高压变频器可以实现无级调速，满足生产工艺过程对电机调速控制的要求，以提高产品的产量和质量，又可大幅度节约能源，降低生产本钱。近年来，各种高压变频器不断出现，高压变频器到目前为止还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构。根据高电压组成方式可分为直接高压型和上下高型；根据有无中间直流环节可以分为交-交变频器和交-直-交变频器；在交直交变频器中，按中间直流滤波环节的不同，可分为电压源型和电流源型。直接高压交-直-交变频器直接输出高压，无需输出变压，效率高，输出频率不受限制，应用较为广泛。评价高压变频器的指标主要有本钱、可靠性、对电网的谐波污染、输入功率因数、输出谐波、dvdt、共模电压、系统效率、能否四象限运行等。本文主要从使用高压变频器后对电网的谐波污染、功率因数等方面讨论高压变频器对电网的影响，并从高压变频器的输出谐波、dvdt、共模电压等方面讨论高压变频器对电机的影响。变频器对电网的影响主要取决于变频器整流电路的结构和特性。高压变频器输出对电机的影响主要取决于逆变电路的结构和特性。美国的NEMA标准中对电机谐波发热、dvdt等方面的相应规定，具体规定是在MGI-1993的第30节。

2、高压变频器对电网的谐波污染

近年来，高压变频器的应用越来越广泛，由于高压变频器相对来说容量较大，占整个电网容量的比重较为显著，所以高压变频器对电网的谐波污染问题已经不容无视。许多场合由于采用了输入谐波电流较高的变频器，产生了严重的谐波污染问题。从本质上而言，任何高压变频器或多或少会产生输入谐波电流，只是程度不同而已。解决谐波污染的方法有二种一是采取谐波滤波器，对高压变频器产生的谐波进行治理，以到达供电部门的要求，也即通常所说的“先污染，后治理〞的方法；二是采用产生谐波电流小的变频器，变频器本身根本上不对电网造成谐波污染，即所谓的“绿色〞电力电子产品，从本质上解决谐波污染问题。国际上对电网谐波污染控制的标准中，应用较为普遍的是IEEE519-1992，我国也有相应的谐波控制标准。

12脉冲晶闸管整流电路，整流器由两组晶闸管整流桥串联而成，分别由输入变压器的两组副边(星型和三角形，互差30°电角度)供电。这种整流电路的优点是把整流电路的脉冲数由6脉冲提高到12脉冲，带来的好处是大大降低了5次和7次谐波电流。因为对晶闸管整流电路而言，谐波电流近似为基波电流的1h倍，h为谐波次数，h=n×p±1，其中n是自然数，p为脉冲数。12脉冲整流结构总谐波电流失真约为10％左右(图2)。虽然12脉冲整流电路的谐波电流比6脉冲结构大大下降，但也不能到达IEEE519-1992标准规定的在电网短路电流小于20倍负载电流时谐波电流失真小于5％的要求。因此，一般也要安装谐波滤波装置。采用12脉冲结构还能防止器件的直接串联，变压器也可承受变频器产生的共模电压中的绝大局部，使电机绝缘不受共模电压的影响。当然，变压器也要设计成为能够承受原边和副边的谐波电流。

晶闸管直流整流电路和二极管整流电路除了6脉冲结构和12脉冲结构外，还可以采取更高脉冲数的结构，如18脉冲，24脉冲，输入谐波也会随着降低，但会导致系统结构复杂，本钱增加。

目前，大多数PWM电压源型变频器都采用二极管整流电路，如果整流电路采取全控型电力电子器件的PWM(高压时一般采用三电平PWM结构)控制，其结构与逆变局部根本对称，那么可以做到输入电流根本为正弦波，谐波成分很低，功率因数可调，且能量可双向流动。当然系统的复杂和本钱也大大增加了。这种双PWM结构的三电平高压变频器预计在轧机，卷扬机等要求四象限运行和较高动态性能的场合，会取代传统的交交变频器。

在晶闸管电流源型整流电路中，中间直流环节的电压正比于电机线电压额定值乘以运行点电机实际的功率因数，再乘以转速百分比。所以，对于风机水泵等平方转矩负载，直流环节电压会随着转速的下降而很快降低，所以输入整流电路必须将触发角后移，这样导致输入功率因数很快下降。另一个解释是，由于整流器电流和逆变器电流一般相等，负载所需的无功电流会直接“反射〞到电网，导致输入功率因数较低。我们也可以从能量转换角度来分析这个问题。

可见普通电流源型变频器的输入功率因数较低，且会随着转速的下降而降低，为了解决输入功率因数较低的问题，往往需要功率因数补偿装置，同时也起到消除局部谐波电流的作用。功率因数补偿装置既增加本钱和体积，又降低了系统的效率和可靠性。在使用电流源型变频器的场合，由于存在谐波，在一定的参数配合下，功率因数补偿电路可能产生并联谐振现象，危及电容器本身和附近电气设备的平安，因此，并联电容组的设计中必须考虑谐波放大问题。为了抑制谐波放大，通常可采服避开谐振点的方法，即无论是集中补偿和分散就地补偿的电容器组均要串联适当的电抗器。

二极管整流电路在整个运行范围内都有较高的功率因数，基波功率因数一般可保持在0.95以上(这是指位移因数，实际功率因数由于谐波的存在，还必须再乘以基波因数，会有所下降)，一般也不必设置功率因数补偿装置。因为有滤波电容存在，负载所需的无功电流可以通过逆变器由滤波电容提供，所以一般不会反映到整流器输入侧。由于输入功率因数较高，输入变压器和整流器只需处理有功电流，有利于提高系统的效率。

采用全控型电力电子器件的PWM型整流电路，其功率因数可调，可以做到接近于1，根据要求，也可做成超前的功率因数，对电网起到局部无功补偿的作用。单元串联多电平PWM变频器功率因数较高，在整个调速范围内可到达0.95以上。属于“绿色〞电力电子产品，但由于其本钱相对较高，主要用轧机、卷扬机等要求四象限运行和动态性能较高的场合。

4、输出谐波对电机的影响

输出谐波对电机的影响主要有引起电机附加发热，导致电机的额外温升，电机往往要降额使用；由于输出波形失真，增加电机的重复峰值电压，影响电机绝缘，谐波还会引起电机转矩脉动，噪音增加。

电流源型变频器种类很多，主要有串联二极管式、输出滤波器换相式、负载换相式(LCI)和GTO-PWM式等。图4为典型的电流源型变频器示意图。普通的电流源型变频器输出电流波形和输入电流波形极为相似，都是120°的方波，含有丰富的谐波成分，总谐波电流失真可到达30%左右。为了降低输出谐波，也有采用输出12脉冲方案或设置输出滤波器，输出谐波会有较大改善，但系统的本钱和复杂性也会大大增加。输出滤波器换相式电流源型变频器固有的滤波器可以给6脉冲输出电流中的谐波分量提供通路，所以速度较高时，电机电流波形有所改善。GTO-PWM电流源型变频器电机电流质量的提高主要是通过GTO采用谐波消除的电流PWM开关模式来实现，但受到GTO开关频率上限的限制。

图4电流源型变频器

在PWM电压源型变频器中，当输出电压较高时，通常采取三电平PWM方式，也称NPC(NeturalPointClamped中点箝位)方式，整流电路一般采用二极管，逆变局部功率器件采用GTO，IGBT或IGCT。与普通的二电平PWM变频器相比，由于输出相电压电平数增加到3个，每个电平幅值相对下降，且提高了输出电压谐波消除算法的自由度，可使输出波形质量比二电平PWM变频器有较大的提高。为了减少输出谐波，希望有较高的开关频率，但这样会导致变频器损耗增加，效率下降